Fonksiyonelleştirilmiş mezogözenekli silika malzemelerin ilaç taşıma kapasitelerinin belirlenmesi ve PC3 hücre hattı üzerindeki in vitro etkilerinin incelenmesi
Determination of drug transport capacity of functionalized mesoporous silica materials and exami̇nati̇on of thei̇r in vitro effects on PC3 cell line
- Tez No: 942758
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ PEMBEGÜL UYAR ARPACI, DR. ÖĞR. ÜYESİ MUKADDES CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 52
Özet
Prostat kanseri, dünya genelinde erkekler arasında en yaygın ve ölümcül kanser türlerinden biri olup, erkeklerde kanser kaynaklı ölümler arasında altıncı sırada yer almaktadır. Prostat kanserinin tedavisinde sıklıkla başvurulan yöntemlerden biri kemoterapidir. Ancak kemoterapötik ajanların temel dezavantajı, yalnızca kanserli hücreleri değil, aynı zamanda sağlıklı hücre ve dokuları da hedef almaları nedeniyle ciddi sistemik yan etkilere yol açabilmeleridir. Bu nedenle, son yıllarda ilaç taşıyıcı sistemler, kanser tedavisinde umut vadeden alternatif yaklaşımlar olarak dikkat çekmektedir. Bu kapsamda, mezogözenekli silika temelli malzemeler, sahip oldukları üstün fizikokimyasal özellikleri nedeniyle ilaç taşıma uygulamalarında yaygın olarak araştırılmaktadır. Silika bazlı mezogözenekli yapılar, yüksek özgül yüzey alanı, geniş gözenek hacmi, tekdüze gözenek boyutu dağılımı, yüksek biyouyumluluk ve düşük toksisite gibi avantajlara sahiptir. Bu çalışmada, ilaç taşıyıcı sistem olarak SBA-15 tipi mezogözenekli silika kullanılmıştır. SBA-15'in düzenli altıgen gözenek yapısı, ilaçların kontrollü salımı için uygun bir platform sunmaktadır. Malzemelerin morfolojisi, mezoyapısı ve fonksiyonelliği taramalı elektron mikroskobu, küçük açılı X-ışını saçılması, azot adsorpsiyon-desorpsiyonu, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi kullanılarak karakterize edildi.BET (Brunauer–Emmett–Teller) yöntemi ile yüzey alanı ve BJH (Barret-Hoyner-Halenda) yöntemi ile ortalama gözenek boyutu ve hacmi belirlenmiştir. Yapısal uygunluğu doğrulanan SBA-15, daha sonra çeşitli fonksiyonel gruplarla modifiye edilmiştir. Fonksiyonel SBA-15 yapılarının biyolojik etkinliği, L929 (sağlıklı fare fibroblast) ve PC-3 (insan prostat kanseri) hücre hatlarında in vitro toksisite analizleri ile değerlendirilmiştir. Hücre kültürü çalışmaları kapsamında, PC-3 hücreleri %10 FBS (Fetal Bovine Serum) ve gentamisin içeren RPMI-1640, L929 hücreleri ise %10 FBS ve penisilin içeren DMEM high glucose ortamında kültüre edilmiştir. Hücresel toksisite testleri, MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür) yöntemiyle gerçekleştirilmiş ve SBA-15'in toksisitesi 6.17–166.6 µg/ml doz aralığında incelenmiştir. Hücre canlılığını %80'in üzerinde koruyan dozlar biyouyumlu olarak belirlenmiş ve bu dozlarda doksorubisin (DOX) yüklenmiş SBA-15 yapıları her iki hücre hattına uygulanmıştır. Elde edilen bulgular, fonksiyonel SBA-15 yapılarının PC-3 kanser hücrelerinde seçici toksisite gösterdiğini, buna karşın L929 sağlıklı hücreler üzerinde anlamlı bir toksik etki oluşturmadığını ortaya koymuştur. Bu durum, fonksiyonel grupların kanserli ve sağlıklı hücreler arasındaki biyokimyasal farklılıkları tanıyabildiğini ve hedefe yönelik seçici etkileşim potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca, doksorubisin yüklü saf SBA-15 yapıları, salım davranışına bağlı olarak sadece PC-3 hücrelerinde anlamlı sitotoksisite oluşturmuş; L929 hücrelerinde ise canlılık yüksek seviyelerde korunmuştur. IC₅₀ değerlerinden elde edilen yaklaşık 1.8'lik seçicilik indeksi, bu sistemin antikanser seçiciliğini kantitatif olarak da desteklemektedir. Sonuç olarak, bu çalışma, fonksiyonel yüzey modifikasyonu ile biyolojik tanıyıcılık sağlayan yapıların ve ilaç yüklü SBA-15 sistemlerinin birlikte veya ayrı ayrı prostat kanseri tedavisinde hedefe yönelik, seçici ve güvenli ilaç taşıyıcı platformlar olarak kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Prostate cancer is one of the most common and lethal types of cancer among men worldwide, ranking sixth among cancer-related deaths in males. Chemotherapy remains one of the primary treatment options for prostate cancer. However, a major drawback of chemotherapeutic agents is their lack of selectivity, often targeting not only cancerous cells but also healthy tissues, thereby leading to severe systemic side effects. As a result, drug delivery systems have recently emerged as promising alternative strategies in cancer therapy. In this context, mesoporous silica-based materials have garnered significant attention due to their outstanding physicochemical properties for drug delivery applications. These materials offer numerous advantages such as high specific surface area, large pore volume, uniform pore size distribution, high biocompatibility, and low toxicity. In this study, SBA-15 type mesoporous silica was selected as a drug carrier system. Owing to its well-ordered hexagonal pore structure, SBA-15 provides a suitable platform for the controlled release of therapeutic agents.The morphology, mesostructure and funcitionality of the metarials were characterized by scanning electron microscopy, small-angle X-ray scattering, nitrogen adsorption-desorption, Fourier transform infrared spectroscopy. Surface area was determined by BET (Brunauer–Emmett–Teller) method and average pore size and volume were determined by BJH (Barret-Hoyner-Halenda) method. SBA-15, whose structural suitability was confirmed, was then modified with various functional groups. The biological activity of functionalized SBA-15 structures was assessed through in vitro cytotoxicity assays using L929 (healthy mouse fibroblast) and PC-3 (human prostate cancer) cell lines. In cell culture experiments, PC-3 cells were maintained in RPMI-1640 medium supplemented with 10% Fetal Bovine Serum (FBS) and gentamicin, while L929 cells were cultured in DMEM high glucose medium containing 10% FBS and penicillin. Cell viability was evaluated using the MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay across a concentration range of 6.17–166.6 µg/mL. Concentrations that preserved cell viability above 80% were considered biocompatible. SBA-15 particles were subsequently loaded with doxorubicin (DOX) at these concentrations and applied to both cell lines. The results revealed that functionalized SBA-15 structures exhibited selective cytotoxicity toward PC-3 cancer cells, while exerting no significant toxicity on healthy L929 cells. This suggests that surface functional groups may facilitate selective interactions by recognizing biochemical differences between cancerous and healthy cells. Furthermore, DOX-loaded non-functionalized SBA-15 structures induced dose-dependent cytotoxicity in PC-3 cells, while maintaining high cell viability in L929 cells. This effect is likely due to the drug release behavior of the system, where DOX is preferentially released in the tumor microenvironment. The calculated selectivity index (SI) of approximately 1.8, based on IC₅₀ values, quantitatively supports the anticancer specificity of the system. In conclusion, this study demonstrates that both surface-functionalized SBA-15 structures and DOX-loaded SBA-15 carriers exhibit selective behavior through different mechanisms—either via biological recognition or controlled release—and may serve as promising, safe, and target-oriented drug delivery platforms for prostate cancer therapy.
Benzer Tezler
- Fonksiyonelleştirilmiş mezogözenekli malzemelerin sentezi, karakterizasyonu ve sentetik boyaların sulu çözeltilerden gideriminde kullanımı
Synthesis and characterization of functionalized mesoporous materials and their use in the removal of synthetic dyes
SUZAN ALBAYATI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUKADDES CAN
- Synthesis, characterization and adsorption performance of functionalized mesoporous organosilicas
Mezogözenekli fonksiyonel organosilika sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon uygulamaları
PARVIZ AZIMOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve TeknolojiEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLGE ERDEM
- Fabrication of azide-containing polymer brush coated mesoporous silica nanoparticles
Azid içeren polimer fırça kaplı mezogözenekli silika nanoparçacıkların üretimi
İLAYDA TAŞDEMİR KESKİN
- Benzoiltiyoüre türevleriyle fonksiyonelleştirilmiş mezo gözenekli mcm-41 hazırlanması ve katalitik aktivitelerinin incelenmesi
Preparation of mezoporcular mcm-41 functionalized with benzoiltioure derivatives and investigation of catalytic activities
FATİH DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH MEHMET EMEN
- Bor katkılı mezogözenekli fonksiyonelleştirilmiş sba-15 sentezi, karakterizasyonu ve katalitik uygulamaları
Başlık çevirisi yok
ÇAĞLA AZKO