Radyonüklid işaretli manyetik nanoparçacıkların ve türevlerinin sentezlenmesi ve teranostik potansiyellerinin araştırılması
Synthesis of radionuclide labeled magnetic nanoparticles and their derivatives and investigation of their theranostic potentials
- Tez No: 939998
- Danışmanlar: PROF. DR. PERİHAN ÜNAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Kimya, Radyoloji ve Nükleer Tıp, Biotechnology, Chemistry, Radiology and Nuclear Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Bu tez çalışmasında, hedefe yönelik tedavi için radyonüklid işaretli manyetik nanoparçacık sistemlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. HER2 reseptör pozitif kanser hücrelerini hedeflemek üzere, trastuzumab antikoru ve [19F]FDG-(2-deoksi-2-[florin-19]floro-D-glukoz) (FDG) molekülü ile konjuge edilmiş, yüzey modifikasyonları optimize edilmiş kübik demir oksit nanoparçacıkları tasarlanmıştır. Çalışma kapsamında, nanoparçacık sentezinden sistemin biyolojik etkinliğinin değerlendirilmesine kadar tüm süreçler sistematik bir şekilde gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, kübik demir oksit nanoparçacıkları (C-Fe3O4) başarıyla sentezlenmiştir. Bu nanoparçacıkların yüzey stabilitesini ve fonksiyonelliğini artırmak amacıyla, nanoparçacık yüzeyleri sırasıyla tetraetil ortosilikat (TEOS), (3-aminopropil)trietoksisilan (APTES) ve polietilen glikol (PEG) kullanılarak modifiye edilmiştir (C-Fe3O4-SiO2-NH2-PEG). Yüzey modifikasyonu tamamlanan nanoparçacıklar, FDG molekülü ile konjuge edilerek tümör spesifikliği ve biyouyumluluğu optimize edilmiştir (C-Fe3O4-SiO2-NH2-FDG ve C-Fe3O4-SiO2-NH2-PEG-FDG). Reseptör spesifitesi, hem C-Fe3O4-SiO2-NH2-PEG-FDG hem de C-Fe3O4-SiO2-NH2-FDG nanoparçacıkları için ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Yapılan in vitro testler sonucunda, C-Fe3O4-SiO2-NH2-FDG nanoparçacıklarının daha yüksek tutulum gösterdiği belirlenmiş ve bu nedenle hücre deneylerinde bu nanoparçacıkların kullanılması tercih edilmiştir. Ardından, trastuzumab antikoru, p-NCS-Bz-DOTA (DOTA) şelatörü ile konjuge edilmiş ve bu yapı, optimize edilmiş koşullarda lutesyum-177 (177Lu) ile radyoişaretlenmiştir (177Lu-DOTA-Tras). Son olarak 177Lu-DOTA-Tras, modifiye edilmiş FDG konjuge manyetik nanoparçacıklarla birleştirilerek hedefe yönelik terapötik bir sistem oluşturulmuştur (177Lu-DOTA-Tras@C-Fe3O4-SiO2-NH2-FDG). Geliştirilen nanoparçacık sisteminin biyolojik etkinliği, HER2 pozitif SKOV-3 (yumurtalık) ve BT474 (triple pozitif meme kanseri) hücre hatlarında in vitro olarak test edilmiştir. Radyokonjugat, HER2 pozitif kanser hücrelerinde 20 MBq/mL dozda 48 saatlik inkübasyon sonrası radyoaktif olmayan kontrollere kıyasla belirgin bir şekilde hücre canlılığını azaltmıştır. Radyokonjugatın hedef hücrelerde yüksek spesifik alımı ve belirgin radyoterapi etkinliği gözlemlenmiştir. Triple negatif MDA MB231 meme kanseri hücreleri, sistemin seçiciliğini doğrulamak amacıyla negatif kontrol grubu olarak kullanılmış ve bağlanma deneylerinde herhangi bir spesifik etki gözlenmemiştir. Bu sonuçlar, sistemin hedefe yönelik ve seçici bir terapötik ajan olarak etkinliğini ortaya koymaktadır. Sonuç olarak, bu tez çalışması, HER2 pozitif kanserlerin tedavi ve tanısında kullanılabilecek, biyouyumlu ve düşük yan etkili radyonüklid işaretli manyetik nanoparçacıkların geliştirilmesiyle, kanser tedavisinde yeni nesil teranostik yaklaşımlara önemli bir katkı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the development of radiolabeled magnetic nanoparticle systems for targeted therapy has been aimed. To target HER2 receptor-positive cancer cells, surface-modified cubic iron oxide nanoparticles conjugated with trastuzumab antibody and [19F]FDG-(2-deoxy-2-[fluorine-19]fluoro-D-glucose) (FDG) molecule were designed. Throughout the study, all processes, from nanoparticle synthesis to the evaluation of the system's biological activity, were systematically carried out. In the initial stage, cubic iron oxide nanoparticles (C-Fe3O4) were successfully synthesized. To enhance the surface stability and functionality of these nanoparticles, their surfaces were modified sequentially using tetraethyl orthosilicate (TEOS), (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES), and polyethylene glycol (PEG), resulting in C-Fe3O4-SiO2-NH2-PEG. The surface-modified nanoparticles were then conjugated with the FDG molecule to optimize tumor specificity and biocompatibility (C-Fe3O4-SiO2-NH2-FDG and C-Fe3O4-SiO2-NH2-PEG-FDG). Receptor specificity was evaluated separately for both C-Fe3O4-SiO2-NH2-PEG-FDG and C-Fe3O4-SiO2-NH2-FDG nanoparticles. In vitro tests revealed that C-Fe3O4-SiO2-NH2-FDG nanoparticles exhibited higher uptake; therefore, these nanoparticles were preferred for further cell studies. Subsequently, the trastuzumab antibody was conjugated with the p-NCS-Bz-DOTA (DOTA) chelator, and this structure was radiolabeled with lutetium-177 (177Lu) under optimized conditions, forming 177Lu-DOTA-Tras. Finally, 177Lu-DOTA-Tras was combined with the modified FDG-conjugated magnetic nanoparticles to develop a targeted therapeutic system (177Lu-DOTA-Tras@C-Fe3O4-SiO2-NH2-FDG). The biological efficacy of the developed nanoparticle system was evaluated in vitro using HER2-positive SKOV-3 (ovarian) and BT474 (triple-positive breast cancer) cell lines. The radioconjugate significantly reduced cell viability in HER2-positive cancer cells after a 48-hour incubation at a dose of 20 MBq/mL, compared to non-radioactive controls. The radioconjugate demonstrated high specific uptake in target cells and notable radiotherapy efficacy. Triple-negative MDA MB231 breast cancer cells were used as a negative control group to verify system selectivity, and no specific effect was observed in binding experiments. These results highlight the system's effectiveness as a targeted and selective therapeutic agent. In conclusion, this thesis contributes significantly to next-generation theranostic approaches in cancer treatment by developing biocompatible and low-toxicity radiolabeled magnetic nanoparticles for the diagnosis and treatment of HER2-positive cancers.
Benzer Tezler
- Beyin ölümü olgularında manyetik rezonans görüntüleme
Magnetic resonance imaging of brain death
MUAFFAK REFİK TEVFİK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1998
Radyoloji ve Nükleer TıpGazi ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT TALI
- Palpabl ve nonpalpabl meme kitlelerinin araştırılmasında Tc 99m tetrofosmin sintimammografinin mammografi, ultrasonografi ve histopatoloji bulgularıyla karşılaştırmalı değeri
Başlık çevirisi yok
İNANÇ KARAPOLAT
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2004
Radyoloji ve Nükleer TıpEge ÜniversitesiNükleer Tıp Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT ARGON
- 99mTc ile radyoişaretli CdS-Fe nanopartiküllerin tahribatsız muayene yöntemi olarak kullanılması
99mTc radiolabeled CdS-Fe nanoparticles' using as non-destructive testing methods
HAKAN GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji MühendisliğiEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERAP TEKSÖZ
- FL ve radyonüklid işaretli HPG (Hyperbranched Polyglycerol) polimerlerin sentezi ve hücre kültür ortamında kan hücrelerinin işaretlenmesinde kullanılmaları
Synthesis of fL and radionuclide labeling HPG (Hyperbranched Polyglycerol) polymers and using blood cells and labeling in cell culture
SİBEL AY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PERİHAN ÜNAK
- Development of radiopharmaceutical formulations for imaging of non-hodgkin's lymphoma
Non-hodgkin's lenfoma görüntülenmesinde kullanılacak radyofarmasötik formülasyonlarının geliştirilmesi
ELİF TUĞÇE SARCAN
Doktora
İngilizce
2022
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiRadyofarmasi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN YEKTA ÖZER
PROF. NEİL HARTMAN