Pharmacological potential of cerium oxide nanoparticles through pH dependency for colon cancer
Kolon kanseri için pH bağımlılığı yoluyla seryum oksit nanopartiküllerinin farmakolojik potansiyeli
- Tez No: 789114
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FERİDE SERMİN UTKU, DOÇ. DR. HİLAL YAZICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Kemoterapi, biyolojik ajanlar, alkilleyici ajanlar ve antimetabolitler gibi kolon kanseri için geleneksel tedavilere bir alternatif olarak son zamanlarda nanopartikül bazlı kanser tedavileri çekici hale gelmiştir. Ancak asıl sorun, geleneksel tedavideki normal ve kanserli hücreleri ayırt etmede ortaya çıkan ve sistemik toksisite oluşturan komplikasyonlardan kaynaklanan yan etkilerdir. Bu nedenle kanser tedavisinde nanopartiküllerin uygulanması, kontrollü ilaç dağıtımını hedefleyen ve yan etkileri en aza indiren bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Kolon kanserini tedavi etmek için kullanılan gümüş, çinko, polimerik ve altın nanopartiküller vb. gibi diğer nanopartiküllerin aksine, nanoceria, Ce4+ ve Ce3+ arasındaki hızlı oksidasyon geçişiyle türetilen mükemmel katalitik aktivitesi nedeniyle en umut verici nanopartiküllerden biridir. Nanoceria'nın etki mekanizmasına ilişkin hipotez, kanserli hücrelerin asidik olması nedeniyle nanoceria'nın bu asidik hücrelerin oksidatif stresini artırabileceği ve kanser hücrelerinin yok edilmesine yol açan apoptozu artırabileceği yönündedir. Bu çalışmada, sentezlenen iki Dex-CeNP'nin (SD1, SD2) detaylı karakterizasyonunun (UV-Vis, DLS, FTIR, Raman, XRD, XPS, TGA) ardından sitotoksisitesi,reaktif türler (ROS) süpürücü özellikleri ve hücre sağlıklılık durumları kolon kanseri hücrelerinin varlığında, hücre kültüründe 100, 250 500 ve 1000 ug/mL konsantrasyonlarda denenmiştir. Bütün hücre hatlarının IC50 değerleri belirlenmiş ve iki sentez arasında SD2 sentezinin daha düşük dozlarda etkili olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte, akış sitometrisi deneyleri SD2 sentezi üzerinden devam ettirilmiştir. SD1 sentezinde gözlemlenen yüksek sitotoksisiteyle birlikte sentezin pH 6 ve pH 7'de UV-Vis ve DLS karakterizasyonu yapıldıktan sonra ROS üretimi çok yüksek olan iki hücre hattında ( DLD-1 ve COLO 201) tümörlerin ve sağlıklı hücrelerin farklı pH değerlerinde (pH 6 ve pH 7) sitotoksisitesine bakılmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda her iki sentezin başarıyla sentezlendiği gözlemlenmiştir. SD1 sentezinin yüksek konsantrasyon gerektirmesi sonucunda denenen iki hücre hattından DLD-1 için pH 6 da IC50 değeri için gereken konsantrasyon düşmüştür. Bu deney setlerinin sonucunda SW48 hattının IC50 için gerektirdiği konsantrasyon her iki sentez için de 5 mg/mL'den büyük olduğundan deneylerin geri kalanında kullanılmamıştır. SD2 sentezi daha ileri çalışmalarda kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Nanoparticle-based cancer treatments have become attractive recently as an alternative to conventional treatments for colon cancer such as chemotherapy, biological agents, alkylating agents and antimetabolites. However, the major problem in traditional therapies is the side effects that arise in distinguishing normal and cancerous cells and resulting from complications that produce systemic toxicity. Therefore, the application of nanoparticles in cancer treatment emerges as a method aiming for controlled drug delivery and minimizing side effects. Unlike other nanoparticles such as silver, zinc, polymeric and gold nanoparticles etc., used to treat colon cancer, nanoceria is one of the most promising nanoparticles due to its excellent catalytic activities, which is derived from rapid oxidation state between Ce4+ and Ce3+. The hypothesis regarding the action mechanism of nanoceria is that cancerous cells are predicted to be acidic and nanoceria can increase the oxidative stress of these acidic cells and apoptosis leading to the destruction of cancer cells. In this study, after detailed characterization (UV-Vis, DLS, FTIR, Raman, XRD, XPS, TGA) of two synthesized Dex-CeNPs (SD1, SD2), their cytotoxicity, reactive species (ROS) scavenging properties and cell health status were evaluated in colon cancer cell lines. Cells were tested in cell culture at concentrations of 100, 250, 500 and 1000 ug/mL. The IC50 values of all cell lines were determined and SD2 synthesis was determined to be effective at lower doses between the two syntheses. However, flow cytometry experiments were continued over SD2 synthesis. With the high cytotoxicity observed in SD1 synthesis, UV-Vis and DLS characterization of the synthesis at pH 6 and pH 7 was performed. Two cell lines with relatively high ROS production (DLD-1 and COLO 201) compared to other three line was chosen for cytotoxicity assay at different pH values of tumors and healthy cells (6 and pH 7). In line with the results, it was observed that both syntheses were synthesized successfully. As a result of the high concentration requirement for SD1 synthesis, the concentration required for the IC50 value for DLD-1 at pH 6 decreased from the two tested cell lines. As a result of these sets of experiments, the concentration required for the IC50 of the SW48 line was greater than 5 mg/mL for both syntheses, so it was not used in the rest of the experiments. SD2 synthesis was promising for future experiments.
Benzer Tezler
- Anthemis tricolor Boiss. bitkisinin Macrovipera lebetina Obtusa venomu ile indüklenen enflamasyon üzerine anti-enflamatuvar etkisinin araştırılması
Evaluation of anti-inflammatory effect of Anthemis tricolor Boiss. against Macrovipera lebetina Obtusa venom induced inflammation
DİLARA AŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM GÖÇMEN
- Nigella sativa'nın meme kanseri, metastaz ve nk (Natural killer) hücrelerinin sitotoksik aktivitesi üzerinde etkisinin araştırılması
The effects of nigella sativa on breast cancer, metastasis and cytotoxicity of natural killer (Nk) cells
TUĞCAN KORAK
- Myristica fragrans (muskat) ekstresinin sıçanlarda antiepileptik ve antidepresan benzeri etkilerinin araştırılması
Investigation of the antiepileptic and antidepressant-like effects of Myristica fragrans (muscat) extract in rats
SAFA BAKERAH
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiNecmettin Erbakan ÜniversitesiFarmakoloji Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. SALİM YALÇIN İNAN
DOÇ. DR. SÜLEYMAN DOĞU
- Ayahuasca'nın [𝘉𝘢𝘯𝘪𝘴𝘵𝘦𝘳𝘪𝘰𝘱𝘴𝘪𝘴 𝘤𝘢𝘢𝘱𝘪 (spruce ex grisep.) C.V. morton ve 𝘗𝘴𝘺𝘤𝘩𝘰𝘵𝘳𝘪𝘢 𝘷𝘪𝘳𝘪𝘥𝘪𝘴 ruiz & pavon] psikiyatrik hastalıklardaki potansiyel rolü
The potential role of ayahuasca [𝘉𝘢𝘯𝘪𝘴𝘵𝘦𝘳𝘪𝘰𝘱𝘴𝘪𝘴 𝘤𝘢𝘢𝘱𝘪 (spruce ex griseb.) C.V. morton and 𝘗𝘴𝘺𝘤𝘩𝘰𝘵𝘳𝘪𝘢 𝘷𝘪𝘳𝘪𝘥𝘪𝘴 ruiz & pavon] in psychiatric disorders
SELENAY ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmakognozi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYNUR SARI
- Ratlarda intestinal iskemi/reperfüzyona bağlı oluşan lokal ve uzak organ hasarında Tempol'ün etkisi
Effect of Tempol on local and remote organ injuries caused by intestinal ischemia/reperfusion in rats
ZAFER TEKE
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2005
Genel CerrahiPamukkale ÜniversitesiGenel Cerrahi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AKIN ÖZDEN