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: Farmakoloji, Kemoterapi, Kolon hastalıkları, Nanopartiküller, Seryum oksit, Pharmacology, Colonic diseases, Nanoparticles, Cerium oxide
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Mikrosatellit instabiliteli hücre hatlarında Werner sendromu helikazı inaktivasyonunun moleküler etkileri ve nanopartikül bazlı tedavi yaklaşımları
Molecular effects of Werner syndrome helicase inactivation and nanoparticle-based therapeutic approaches in microsatellite-instable cell lines
SAHRA ESMKHANI YOUVALARI
Doktora
Türkçe
2025
Moleküler Tıpİstanbul ÜniversitesiTemel Onkoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECAT VAKUR OLGAÇ
DOÇ. DR. HİLAL YAZICI
- The loss of pml accelarates als driven by mutant nek1 aggregation, but pharmacological induction of pml-mediated degradation offers a potential clinical reversal
Pml mutant nek1 protein agregasyonu kaynaklı als'yi kontrol altında tutar ve pml kontrollü protein yıkımının farmakolojik induksiyonu klinik fayda sağlar
PANAGIOTA GEORGIADOU
Doktora
İngilizce
2025
NörolojiBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. İBRAHİM YAMAN
Assoc. Prof. Dr. UMUT ŞAHİN
- Olası anti-kanser özellik gösteren bazı farmakolojik bileşiklerin yoğunluk fonksiyoneli teorisi yöntemi ile moleküler özelliklerinin incelenmesi
Investigation of molecular features of some pharmacological compounds with potential anti-cancer property by using density functional theory method
ELVAN ÖLÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiHitit ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ARZU KARAYEL
- VEGFR-2 inhibisyonu üzerinden antiproliferatif etki potansiyeline sahip yeni pirazol türevlerinin tasarımı, sentezi ve farmakolojik aktivitelerinin araştırılması
Synthesis and investigation of pharmacological activities of novel pyrazole derivatives with antiproliferative effect potential via VEGFR-2 inhibition
ELİF DENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eczacılık ve FarmakolojiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK KUZU
- Pharmacological characterization of the PISCF-allatostatin receptor in Carausius morosus
Carausius morosus'ta PISCF-allatostatin reseptörü'nün farmakolojik olarak nitelenmesi
ALİ İŞBİLİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
BiyokimyaBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NECLA BİRGÜL İYİSON