Geri Dön

Yeşil sentez metoduyla selenyum nanopartiküllerin karakterizasyonu antimikrobiyal ve antifungal etkisi ile tiroit kanser hücresi üzerindeki etkilerinin moleküler düzeyde açıklanması

Characterization of selenium nanoparticles by green synthesis method antimicrobial and antifungal effects and evaluation of their effects on thyroid cancer cells at molecular level

PDF İndir

  1. Tez No: 923306
  2. Yazar: GÜLSÜM ORUÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SERDAR KARAKURT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyokimya, Biochemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Selçuk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 109

Özet

Kanser insanlık tarihinden önce bile var olan canlı tüylerinde yaşamı tehdit eden bir rahatsızlıktır. Kanserin tedavisini sağlayabilmek için sebepleri ve süreci iyi bilmek önemlidir. Kanser gelişimini aktive eden ve engelleyen etkenler hedef odaklı terapötik ilaç geliştirmek için en birincil adımdır kanser gelişimini engellemek adına metabolik süreçlerde oluşan reaktif oksijen ve türevlerini detoksifiye eden ROS sisteminin yapı taşında diğer sistemlerin yapı taşlarından farklı olarak selenyum minerali bulunmaktadır. Selenyum minerali vücutta dağılımı homojen olmayıp en çok işlevsel olarak bulunduğu organ insan vücudundaki en büyük gland bez olan tiroit bezidir tiroit bezi yapı olarak da iyi kanıtlanan ve metabolizmayı regüle eden hormonların salgılandığı ve depolandığı gland bezdir. Bu dokuda gelişen kanser türleri çok iyi kanlanan bir doku olduğu için, metastaz potansiyelinin yüksekliği nedeniyle hızla yayılabilmekte ve dolayısıyla, hastanın yaşam kalitesini ciddi bir biçimde düşürerek hayati tehdit oluşturabilmektedir. Kanser tedavisinde birinci basamakta engelleme ve terapötik ilaçlar kullanılmadan hastalığın vücudun kendi savunma sistemleri ile gerçekleştirilmesi hedeflenmiştir. Kanser tedavisinde, sadece etkili mineral desteği ile antikanserojen etkili biyolojik süreçlerin uyarılabileceği ve bu yaklaşımın tedavi edici bir yöntem olarak kullanılabileceği öngörülmektedir. Bu bağlamda, nanopartiküllerin sahip olduğu üstün fizikokimyasal özellikler, terapötik etkinliğin artırılmasında önemli bir avantaj sunmaktadır. Tüm bunlar göz önüne alındığında bu çalışmada, selenyum bazlı nanopartiküllerin sentezi gerçekleştirilmiş ve bu nanopartiküllerin antikanserojen etkinliği araştırılmıştır. İnsan metabolizmasında normal süreçte oluşan reaktif oksijen ve türevlerinin birikimi de zamanla kanserojen etkiye sahip olabilmektedir. Bu etkiyi yok etmeye yönelik ROS mekanizması incelendiğinde bu mekanizmada önemli bir role sahip olan selenyum minerali dikkat çekmektedir. Efektif etki ise nano partiküllerin sahip olduğu üstün özellikler kullanılarak sağlanması hedeflenmiştir. Bu sebeple selenyumun nanopartikül sentezi yapılmıştır. Selenyum nanopartiküller (SeNP) yeşil kimya metotlarına uygun olarak kimyasal bir bileşik olan Sodyum Selenit tuzu ile Askorbik Asit kullanılarak yapılmıştır. Boyut ve yüzey yüküne etkisini görebilmek için 0.025M, 0.05M, 0.1M askorbik asit kullanılarak hazırlanan selenyum nanopartiküllerin karakterizasyonu sağlanmıştır. Selenyumun nanopartiküllerin antimikrobiyal ve antifungal etkisine bakılmış ayrıca kan ile etkileşimleri ile kan hücreleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Selenyum nanopartiküllerinin insan tiroit medüller kanser hücresi (TT) üzerindeki sitotoksik etkisi incelenmiş ve IC50 değeri hesaplanmıştır. TT hücrelerinde koloni oluşturma ve yara iyileştirme çalışmaları yapılmış, ayrıca hücre içindeki dağılımını tespit etmek amacıyla hücre görüntüleme yöntemleri kullanılmıştır. Bu nanopartiküllerin TT hücresi ile muamele sonrası apoptoz deneyleri gerçekleştirilerek hücre ölüm mekanizmaları analiz edilmiş, gen paneli çalışmaları ile hangi genlerde değişim meydana geldiği ve bu değişimlerin türü belirlenmiştir. Son olarak, TT hücrelerindeki protein ekspresyonlarında oluşan değişiklikler detaylı bir şekilde araştırılmıştır. 0.1 M askorbik asit ile sentezlenen selenyumun nanopartiküller 200-280 nm büyüklüğünde - 28.8 mV yüzey yüküne sahip olduğu karakterizasyon çalışmalarında tespit edilmiştir. Mikrobiyolojik olarak Escherichia coli, Staphlococcus epidermitis, Klebsiella pneumonia ile fungus olarak Candida albicans üzerinde 1 mg/mL konsantrasyonundaki SeNP' nin MIC değerine bakılmış ve bu konsantrasyonda herhangi bir inhibitör etki göstermediği tespit edilmiştir. . İnsan kanı ile etkileşimine bakıldığında hücre yapısını bozmadığı tespit edilmiştir. TT hücrelerindeki SeNP Sitotoksik etkisi değerlendirilerek IC50 değeri 67.85 µg/mL olarak hesaplanmıştır. SeNP'lerin TT hücresi üzerinde %59.03 oranında koloni oluşumunu baskıladığı görülmüştür. SeNP'ler Wound Healing (yara iyileşme) deneyinde etkili bir performans sergilemiştir. İlk 24 saatte %51.14 oranında yara alanı kontrol grubunda deney grubuna göre daha hızlı kapanmıştır. 48 saat sonunda ise kontrol grubundaki yara alanı, tiroit grubuna kıyasla %70 oranında Kontrol grubu deney grubuna göre daha hızlı yara alanı kapanmıştır. SeNP ile tirit edilen TT hücreleri %26.78 erken apoptoz, %10.39 geç apoptoz ile ölüme sürüklenmiştir. Çalışılan gen panelinde ise 44 genin ekspresyonu artarken 4 genin ekspresyonu azalmış 29 genin ise ekspresyonunda değişim olmamıştır. Buna bağlı olarak da apoptoz yolağında etkin ApoE, Bax, BcL-2, Kas-12, Clu, NF-kB, p53 protein ekspresyonlarında paralel şekilde ekspresyonları değişmiştir. Bu tez çalışmasında, SeNP'lerin TT hücresi üzerinde sitoplazmada lokalize olarak metabolik yolları etkilediği ve apoptozu indüklediği tespit edilmiştir. Bu apoptoz indüksiyonu, genetik ve moleküler düzeyde detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Ayrıca, SeNP'lerin TT hücrelerinin koloni oluşturma ve metastaz yapma yeteneğini önemli ölçüde inhibe ettiği ve reaktif oksijen türleri (ROS) sistemini destekleyerek potansiyel bir alternatif tedavi yöntemi olarak sunulabileceği ortaya konulmuştur. Dolayısıyla, bu tez çalışmasında elde edilen bulgular, nanoteknoloji temelli terapötik yaklaşımların geliştirilmesine önemli bir bilimsel katkı sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

Cancer is a life-threatening disease in living feathers that has existed since before human history. In order to provide cancer treatment for cancer, it is important to know the causes and process well. Factors that activate and prevent cancer development are the primary steps to develop targeted therapeutic drugs. In order to prevent cancer development, the building block of the ROS system, which detoxifies reactive oxygen and its derivatives formed in metabolic processes, contains selenium mineral, unlike the building blocks of other systems. The distribution of selenium mineral in the body is not homogeneous and the organ where it is most functional is the thyroid gland, the largest gland in the human body. The thyroid gland is also a gland gland that is well-proven in terms of structure and where hormones that regulate metabolism are secreted and stored. Since cancer types that develop in this tissue are very well-blooded, they can spread rapidly due to the high potential for metastasis and therefore, seriously reduce the patient's quality of life and pose a life-threatening threat. In the first stage of cancer treatment, it is aimed to prevent and treat the disease with the body's own defense systems without using therapeutic drugs. In cancer treatment, it is predicted that only effective mineral support can stimulate anticarcinogenic biological processes and that this approach can be used as a therapeutic method. In this context, the superior physicochemical properties of nanoparticles offer a significant advantage in increasing therapeutic efficacy. Considering all these, in this study, the synthesis of selenium-based nanoparticles was carried out and the anticarcinogenic efficacy of these nanoparticles was investigated. The accumulation of reactive oxygen and its derivatives formed during the normal process in human metabolism can also have a carcinogenic effect over time. When the ROS mechanism aimed at eliminating this effect is examined, the selenium mineral, which has an important role in this mechanism, draws attention. The effective effect was aimed to be provided by using the superior properties of nanoparticles. For this reason, nanoparticle synthesis of selenium was carried out. Selenium nanoparticles (SeNP) were made using Sodium Selenite salt, a chemical compound, and Ascorbic Acid in accordance with green chemistry methods. In order to see the effect on size and surface charge, selenium nanoparticles prepared using 0.025M, 0.05M, 0.1M ascorbic acid were characterized. Antimicrobial and antifungal effects of selenium nanoparticles were examined, and their interactions with blood and effects on blood cells were evaluated. Cytotoxic effects of selenium nanoparticles on human thyroid medullary cancer cells (TT) were examined and IC50 value was calculated. Colony formation and wound healing studies were performed in TT cells, and cell imaging methods were used to determine their distribution in the cell. After treatment of these nanoparticles with TT cells, apoptosis experiments were performed to analyze cell death mechanisms, and gene panel studies were conducted to determine which genes were changed and the type of these changes. Finally, changes in protein expressions in TT cells were investigated in detail. In characterization studies, it was determined that selenium synthesized with 0.1 M Ascorbic acid has a surface charge of -28.8 mV in nanoparticles of 200-280 nm size. Microbiologically, MIC value of SeNP at a concentration of 1 mg/mL on Escherichia coli, Staphlococcus epidermitis, Klebsiella pneumonia and fungus Candida albicans was examined and it was determined that it did not show any inhibitory effect at this concentration. When its interaction with human blood was examined, it was determined that it did not disrupt the cell structure. The cytotoxic effect of SeNP on TT cells was evaluated and the IC50 value was calculated as 67.85 µg/mL. It was observed that SeNPs suppressed colony formation on TT cells by 59.03%. SeNPs exhibited an effective performance in the Wound Healing experiment. In the first 24 hours, the wound area closed 51.14% faster in the control group compared to the thyroid group. At the end of 48 hours, the wound area in the control group healed 70% faster compared to the thyroid group. TT cells thyrified with SeNP were dragged to death with 26.78% early apoptosis and 10.39% late apoptosis. In the studied gene panel, the expression of 44 genes increased, 4 genes decreased, and there was no change in the expression of 29 genes. Accordingly, the expressions of ApoE, Bax, BcL-2, Cas-12 Clu, NF-kB, p53 proteins active in the apoptosis pathway changed in parallel. In this thesis study, it was determined that SeNPs localized in the cytoplasm on TT cells and affected metabolic pathways and induced apoptosis. This apoptosis induction was explained in detail at the genetic and molecular level. In addition, it has been shown that SeNPs significantly inhibit the ability of TT cells to form colonies and metastasize and can be offered as a potential alternative treatment method by supporting the reactive oxygen species (ROS) system. Therefore, the findings obtained in this thesis provide an important scientific contribution to the development of nanotechnology-based therapeutic approaches.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    887859

    Yeşil sentez metoduyla avokado (Persea americana) kabuğundan magnezyum oksit nanopartiküllerinin sentezi, karakterizasyonu ve boyar madde giderimi

    Synthesis of magnesium oxide nanoparticles in avocado (Persea americana) peel using the green synthesis method, characterization and dyeing material removal

    BEYZA NUR BADILLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyokimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELDA ALTIKATOĞLU YAPAÖZ

    DOÇ. DR. BUKET BULUT KOCABAŞ

  2. Tez No

    893041

    Yeşil sentez metoduyla nanopartiküllerin mikrobiyal sentezi karakterizasyonu ve antimikrobiyal aktivitesinin değerlendirilmesi

    Characterization and evaluation of antimicrobial activity of microbially synthesized nanoparticles using the green synthesis method

    OGÜN AYGÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMRAH ŞEFİK ABAMOR

  3. Tez No

    606719

    Yeşil sentez metoduyla karabaş otundan (Lavandula stoechas L.) bakır nanopartikül sentezi, karakterizasyonu ve antimikrobiyal aktivitesinin değerlendirilmesi

    Synthesis, characterization and antimicrobial activity of copper nanoparticles from karabaş lavender (Lavandula stoechas L.) by green synthesis method

    ESRA YAPRAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyoteknolojiAtatürk Üniversitesi

    Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDULKADİR ÇİLTAŞ

  4. Tez No

    777713

    Yeşil sentez metoduyla zeytin (Olae europaea L.) yapraklarından gümüş nanopartikül sentezi, karakterizasyonu ve bazı biyolojik aktivitelerinin değerlendirilmesi

    Silver nanoparticle synthesis, characterization from olive (Olae europaea L.) leaves by the green synthesis method, andevaluation some biological activities

    ÖZGE CEYLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyolojiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURCİHAN HACIOĞLU DOĞRU

  5. Tez No

    681748

    Gümüş nanopartikül içeren polimer esaslı antibakteriyel nanoliflerin elektrospin yöntemiyle üretimi

    Production of polymer based antibacterial nanolifs with silver nanoparticle by electrospin method

    TANSU SAYGILI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Kimya MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EROL PEHLİVAN

Geri Dön