NIR-responsive silicon-rhodamine based photosensitizer: A promising approach for glioblastoma treatment
Yakın kızılötesi (NIR)-duyarlı silikon-rodamin tabanlı fotoduyarlaştırıcı: Glioblastoma tedavisi için umut verici bir yaklaşım
- Tez No: 941345
- Danışmanlar: PROF. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ, PROF. DR. ÇAĞDAŞ DEVRİM SON
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Glioblastoma multiforme (GBM), agresif ve heterojen yapısı nedeniyle prognozu oldukça kötü olan ölümcül bir beyin tümörüdür. Fotodinamik terapi (PDT), GBM tedavisi için umut verici bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, ilk kez sentezlenip karakterize edilen yeni bir silikon-rodamin türevi olan SiCNBr'nin, yakın kızılötesi (NIR) ışıkla aktive edildiğinde glioblastoma üzerindeki antikanser potansiyeli araştırılmıştır. Sitotoksisite analizleri, genetik olarak farklılık gösteren üç glioblastoma hücre hattı (U-87 MG, T98 G, U-118 MG) ve sağlıklı bir fibroblast hattı (L929) üzerinde gerçekleştirilmiştir. SiCNBr karanlık koşullarda toksik etki göstermezken, U-87 MG hücre hattında belirgin fototoksisite oluşturmuş, en düşük IC₅₀ değeri 3.04 µM olarak hesaplanmıştır. T98 G ve U-118 MG hücrelerinde anlamlı toksisite gözlenmemiştir. Sağlıklı L929 hattında da fototoksik etki görüldüğünden, takip eden deneyler U-87 MG hattı ile sürdürülmüştür. Etki mekanizmasının araştırılması amacıyla gerçekleştirilen ROS baskılama deneylerinde, genel reaktif oksijen türlerinde belirgin bir artış ve kısmi olarak tekil oksijen üretimi tespit edilmiştir. Bu bulgular, hücre içi ROS birikimini konfokal mikroskopi ile görüntüleyerek de desteklenmiştir. Hücre içi lokalizasyon çalışmalarında, SiCNBr'nin büyük oranda mitokondride ve kısmen lizozomda biriktiği gözlemlenmiştir. Floresan özellikleri sayesinde konfokal görüntüleme ile izlenebilir olan SiCNBr, yalnızca terapötik değil, aynı zamanda tanısal amaçla da kullanılabilecek bir theranostik ajan niteliği taşımaktadır. Bu sonuçlar, SiCNBr'nin GBM'ye karşı güçlü ve seçici bir fototoksik ajan olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Glioblastoma multiforme (GBM) is a highly lethal brain cancer with poor prognosis due to its aggressive and heterogeneous nature. Photodynamic therapy (PDT) has emerged as a promising alternative for GBM treatment. In this study, we present SiCNBr, a novel silicon-rhodamine-based photosensitizer synthesized and characterized for the first time and evaluate its anticancer potential under near-infrared (NIR) light activation. Cytotoxicity assays were performed on genetically distinct glioblastoma cell lines (U-87 MG, T98 G, U-118 MG) and a healthy fibroblast line (L929). While SiCNBr showed no dark toxicity, it induced significant phototoxicity in U-87 MG cells, with the lowest IC₅₀ value determined as 3.04 µM. No significant effect was observed in T98 G and U-118 MG cells. The compound also exhibited phototoxicity in the healthy L929 line, guiding subsequent experiments to focus on U-87 MG cells. To elucidate the mechanism of action, ROS scavenger assays were conducted, revealing a predominant increase in general ROS levels and a partial contribution from singlet oxygen. These findings were further supported by confocal fluorescence imaging, which confirmed intracellular ROS accumulation. Subcellular localization studies showed that SiCNBr accumulates primarily in mitochondria, with partial lysosomal presence. Importantly, due to its fluorescent properties and compatibility with confocal imaging, SiCNBr also functions as a theranostic agent—offering both therapeutic efficacy and diagnostic traceability. These results collectively demonstrate that SiCNBr is a potent and selectively phototoxic agent in GBM and holds promise for further development as a dual-purpose therapeutic and diagnostic candidate.
Benzer Tezler
- Aşırı selenyum katkılı siyah silisyum görünür ve kızılötesi dedektörlerin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of selenium hyperdoped black silicon visible and infrared detectors
OZAN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TUNAY TANSEL
- Retina-inspired artificial synapses and near-infrared optoelectronic neurostimulation devices using quantum dots
Kuantum noktaları kullanarak retina ilhamlı yapay sinapslar ve yakın kızılötesi optoelektronik nörostimülasyon cihazları
RIDVAN BALAMUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT NİZAMOĞLU
PROF. DR. AFSUN ŞAHİN
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ULUŞAN
- Design, fabrication and characterization of subwavelength-scale distance sensors based on optical directional coupling
Optik yönlü bağlaşım temelli dalgaboyu-altı mesafe ölçüm sensörlerinin tasarımı, imalatı ve karakterizasyonu
SHAHAB BAKHTIARI GORAJOOBI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN
- Realization of detector based spectral responsivity scale from ultraviollet to near infrared regions of electromagnetic spectrum
Dedektör tabanlı tayfsal duyarlılık ölçeğinin elektromanyetik tayfının morötesi ile yakın kızılötesi bölgeleri arasında oluşturulması
ÖZCAN BAZKIR
Doktora
İngilizce
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AKİF ESENDEMİR
DOÇ. DR. SEVİLAY UĞUR
- Meyve dokularında niteliksel ölçüm yapabilen elle tutulabilir spektroskopik donanım tasarımı ve gerçeklemesi
Design and implementation of a hand-held devi̇ce to spectroscopically assess fruit quality
ALİ SARIKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA İNCİ ÇİLESİZ