Geri Dön

Azot katkılı grafenin kolon kanser hücreleri üzerindeki sitotoksik etkilerinin incelenmesi

Investigation of the cytoxic effects of nitrogen-doupted graphen on colon cancer cells

PDF İndir

  1. Tez No: 798393
  2. Yazar: ZELİHA YÜCEL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ESRA AYDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 71

Özet

Nano boyutlarda tasarlanmış materyaller hücresel yapılar ile aynı boyuttadır. Dolayısıyla nano materyaller biyolojik açıdan uyum ve kontrol gibi avantajlar sunduğu için sağlık, tıp ve biyoloji alanlarında oldukça büyük öneme sahiptir. Karbon, organik moleküllerin iskeletini oluşturan bir ametaldir. En saf (katışıksız) allotropları elmas ve grafittir. Karbonun allotropu olan grafen ise henüz 2004 yılında keşfedilmiş üstün birçok fiziko kimyasal özelliğe sahip biyouyumlu bir malzemedir. Saf grafenin azot ile katkılanması iletkenlik özelliğini mükemmel derecede iyileştirir. Grafen ve N-katkılı grafen özellikleri büyük ölçüde sentez yöntemine bağlıdır. Günümüzde kanser hastalarına uygulanılan en yaygın tedavi yöntemlerinden olan kemoterapi, kanser hücrelerine zarar verirken ne yazık ki spesifik bir hedefe yönelik tedavi boyutunda olmadığı için beraberinde sağlıklı hücrelere de zarar vererek kişinin yaşam kalitesini düşürmektedir. Hedefe yönelik tedavi çalışmaları, kemoterapinin aksine sağlıklı hücrelere zarar vermeden hastayı tedavi etmeyi mümkün kılabilir. Nano boyuttaki hücre ve/veya biyomoleküller hedef alınarak geliştirilmiş bir nanomalzeme; kanseri erken evrede teşhis etmeyi veya kemoterapi tedavilerinde spesifik olarak kanser hücrelerine odaklanmayı mümkün kılabilir. Böylece kemoterapik ilaçlar ile sağlıklı hücrelere zarar vermeden, kanserli hücre veya doku hedef alınarak hastayı tedavi etmek mümkün olabilir. Kolon kanseri dünya çapında ölüme sebep olan ilk üç kanser tipinden biridir. Bu bağlamda biyouyumlu azot katkılı grafenin kolon kanser hücrelerindeki sitotoksik etkilerinin belirlenmesi; tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi ve hatta erken teşhisi mümkün kılabilecek biyosensör tasarlama açısından oldukça önemlidir. Yürütülen bu araştırma, Akdeniz Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyonu Birimi tarafından desteklenen FBA- 2017-2205 kodlu“Grafen Tabanlı Elektrokatalizörlerin Üretilmesi”başlıklı proje sonucu spesifik olarak solvotermal yöntem ile sentezlenmiş azot katkılı grafenin (N-GN), kolon kanseri hücrelerindeki (HT- 29) ve insan göbek kordonu veni endotel hücrelerindeki (HUVEC) in vitro sitotoksik etkilerinin incelendiği literatürdeki ilk çalışmadır. N-GN 12 ve 48 saatlik inkübasyon süresi sonunda HT- 29 hücrelerinde 5, 25, 50, 100, 150, 200, 250 µg/mL tüm dozlar için önemli bir sitotoksik etkiye sebep olmamıştır. Fakat N-GN 24 saatlik inkübasyon süresi sonunda HT- 29 hücrelerinde 150 ve 100 µg/mL dozları için anlamlı bir sitotoksik etkiye sebep olmuştur. Kontrol pozitif grubu için kullanılan cisplatin ise HT- 29 hücrelerinde 12, 24 ve 48 saatlik inkübasyon süreleri içerisinde 5, 25, 50, 100, 150, 200, 250 mg/mL tüm dozlar için önemli bir sitotoksik etki göstermemiştir. Cisplatin 12 saatlik inkübasyon süresi sonunda HUVEC hücrelerinde 250, 200, 150, 100 ,50 mg/mL dozları için sitotoksik etkiye sebep olmuştur. Yine cisplatin, 24 saatlik inkübasyon süresi sonunda HUVEC hücrelerinde 250, 200, 150, 100, 50, 25 mg/mL dozları için önemli bir sitotoksik etkiye sebep olmuştur. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda cisplatin, 48 saatlik inkübasyon süresi sonunda da HUVEC hücrelerinde 200, 150, 100, 50, 25 mg/mL dozları için önemli bir sitotoksik etkiye sebep olmuştur. Elde edilen bulgular sonucunda belirlenen N-GN'nin IC50 (93.4 mg/ml) dozu 24 saatlik inkübasyon süre sonucunda önemli bir kaspaz -3 enzimi miktarı artışına sebep olmuştur. 24 saatlik inkübasyona bırakılan IC50 dozundaki N-GN, HT- 29 hücrelerinde DNA fragmentasyon miktarında anlamlı bir değişime sebep olmuştur. Cisplatin ise, HT- 29 hücrelerinde DNA fragmentasyon miktarında anlamlı bir değişime sebep olmamıştır. ANAHTAR KELİMELER: Azot Katkılı Grafen, Kolon Kanseri, Nano Bilim, Nano materyal, Sitotoksisite

Özet (Çeviri)

Materials designed at nanoscale are the same size as cellular structures. Therefore, nanomaterials are of great importance in the fields of health, medicine and biology, as they offer advantages such as biological compatibility and control. The element carbon is a nonmetal that forms the skeleton of molecules. The purest (pure) allotropes are diamond and graphite. Graphene, the allotrope of carbon, is a biocompatible material with many superior physico-chemical properties that was discovered in 2004. Doping pure graphene with nitrogen improves its conductivity perfectly. The properties of graphene and N-doped graphene largely depend on the synthesis method. Chemotherapy, which is one of the most common treatment methods applied to cancer patients today, while harming cancer cells, unfortunately decreases the quality of life of the person by damaging healthy cells as it is not in a specific targeted therapy dimension. Targeted therapy studies may make it possible to treat the patient without harming healthy cells, unlike chemotherapy. A nanomaterial developed by targeting nano-sized cells and/or biomolecules; It may make it possible to detect cancer at an early stage or to focus specifically on cancer cells in chemotherapy treatments. Thus, it may be possible to treat the patient with chemotherapeutic drugs by targeting the cancerous cell or tissue without damaging the healthy cells. Colon cancer is one of the top three types of cancer causing death worldwide. In this context, determining the cytotoxic effects of biocompatible nitrogen-doped graphene on colon cancer cells; It is very important in terms of developing treatment methods and even designing biosensors that can enable early diagnosis. This research was carried out as a result of the project titled“Production of Graphene-Based Electrocatalysts”with the code FBA-2017-2205 supported by Akdeniz University Scientific Research Projects Coordination Unit, and the in vitro cytotoxic effects of nitrogen-doped graphene (N-GN) in colon cancer cells (HT- 29) It is the first study in the literature to examine its effects. N-GN did not cause a significant cytotoxic effect in HT-29 cells at all doses of 5, 25, 50, 100, 150, 200, 250 mg/mL after 12 and 48 hours of incubation period. However, N-GN caused a significant cytotoxic effect for 150 and 100 mg/mL doses in HT-29 cells at the end of the 24-hour incubation period. Cisplatin used for the control positive group, on the other hand, did not show a significant cytotoxic effect for all doses of 5, 25, 50, 100, 150, 200, 250 mg/mL in HT-29 cells during 12-, 24- and 48-hours incubation periods. Cisplatin caused a cytotoxic effect in HUVEC cells at doses of 250, 200, 150, 100, 50 mg/mL at the end of the 12 hour incubation period. Again, cisplatin caused a significant cytotoxic effect for 250, 200, 150, 100, 50, 25 mg/mL doses in HUVEC cells at the end of the 24-hour incubation period. According to the results obtained, cisplatin caused a significant cytotoxic effect for 200, 150, 100, 50, 25 mg/mL doses in HUVEC cells at the end of the 48 hour incubation period. The IC50 (93.4 mg/ml) dose of N-GN, determined as a result of the findings, caused a significant increase in the amount of caspase-3 enzyme as a result of the 24-hour incubation period. N-GN at IC50 dose left to 24 hours incubation caused a significant change in the amount of DNA fragmentation in HT-29 cells. Cisplatin, on the other hand, did not cause a significant change in the amount of DNA fragmentation in HT-29 cells. KEYWORDS: Nitrogen Doped Graphene, Colon Cancer, Nanoscience, Nanomaterial, Cytotoxicity

Benzer Tezler

  1. Tez No

    904292

    Azot katkılı grafen tabanlı elektrofizyolojik veri elektrotu geliştirilmesi ve EKG, EMG ölçümlerinde kullanımına dair fizibilite çalışması

    Development of nitrogen doped graphene based electrophysiological data electrode and feasibility study for its use in ECG, EMG measurements

    BETÜL ÜNAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAkdeniz Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAMZA FEZA CARLAK

  2. Tez No

    484448

    Çok tabakalı grafenin azot katkılanması, transferi ve PEM yakıt pilinde kullanılmasının çalışılması

    Study of nitrogen doping and transfer of multi-layer graphene and using it in PEM fuel cell

    MEHMET AKİF AZDER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ŞAHİN

    DOÇ. DR. MEHMET SUHA YAZICI

  3. Tez No

    747536

    Bor ve azot katkılı katmanlı grafen tabakalarının termoelektrik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of thermoelectric properties of boron and nitrogen doped layered graphene sheets

    CEM KATMA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEMAL ÖZDOĞAN

    PROF. DR. SAVAŞ BERBER

  4. Tez No

    456329

    Investigations on nitrogen doped graphene synthesized by modified chemical vapor deposition

    Modifiye kimyasal buhar birikimi ile sentezlenen azot doplu grafen üzerinde araştırmalar

    NAVID SOLATI ESKANDAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    KimyaKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assist. Prof. Dr. SARP KAYA

  5. Tez No

    574962

    AB-initio modelling of oxygen reduction reaction on doped graphene surface in acidic media

    Katkılanmış grafen yüzey üzerindeki oksijen indirgenmereaksiyonunun asidik ortamda AB-initio modellenmesi

    HASAN OZAN AVCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ADEM TEKİN

Geri Dön