Silika mezogözenekli ilaç taşıyıcı maddelerin oksidatif strese maruz bırakılan retina pigment epitel hücreleri üzerinde etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of silica mesoporous drug carriers on reti̇nal pigment epithelial cells subjected to oxidative stress
- Tez No: 965115
- 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: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Yaşa bağlı makula dejenerasyonu (YBMD), gelişmiş ülkelerde geri dönüşümsüz görme kaybının başlıca nedenlerinden biridir. Hastalığın patogenezinde retinal pigment epitel (RPE) hücrelerinde biriken oksidatif stresin önemli rol oynadığı bilinmektedir. Oksidatif stres, reaktif oksijen türlerinin (ROS) birikimi ile hücresel yapılara zarar vererek hücre ölümüne neden olur. Bu çalışmada, YBMD'nin in vitro modeli olarak kullanılan ARPE-19 hücrelerinde oksidatif stres indüklendi ve silika temelli, mezogözenekli bir yapı olan SBA-15 nanotaşıyıcılarının bu modele karşı koruyucu ve tedavi edici potansiyeli araştırıldı. SBA-15 yapısı sentezlendi ve morfolojik/yapısal karakterizasyonu TEM, SEM, BET ve BJH analizleri ile gerçekleştirildi. Yüzey modifikasyonu için trimetoksi[3-(metilamino) propil]silan, [3-(N, N dimetilamino) propil] trimetoksisilan ve 3-aminopropiltrimetoksisilan kullanılarak amin grupları ile fonksiyonelleştirme yapıldı. Fonksiyonel gruplar FTIR analiziyle doğrulandı. Ardından, antioksidan özellikleri ile bilinen doğal bir flavonoid olan Quercetin yüklemesi gerçekleştirildi, yükleme FTIR ve UV-Vis spektrumu ile doğrulandı. ARPE-19 hücre hatları kullanılarak saf SBA-15 ve amin grubu içeren modifiye SBA-15 yapılarının sitotoksik etkileri değerlendirildi. Elde edilen bulgulara göre, saf SBA-15'nin toksik etki göstermediği, ancak amin gruplarıyla fonksiyonelleştirilen SBA-15 yapılarının belirli bir düzeyde sitotoksisiteye neden olduğu tespit edildi. Oksidatif stres modeli oluşturmak amacıyla hücrelere artan dozlarda H₂O₂ uygulandı ve 300 µM H₂O₂'nin optimal stres dozu olarak belirlenmesiyle bu konsantrasyon referans alındı. Oksidatif strese maruz bırakılan hücrelerde, saf SBA-15 ve amin modifiye SBA-15 formlarının hücre canlılığını anlamlı derecede artırdığı ve oksidatif stresi azalttığı gözlemlendi. Quercetin yüklü SBA-15 yapılarının 24 saatlik inkübasyonunda, özellikle saf SBA-15 ve tersiyer aminle modifiye edilen SBA-15'nin stresi ortadan kaldırarak hücrelerde iyileşme sağladığı belirlendi. Bu çalışmanın sonuçları, SBA-15 temelli malzemelerin ARPE-19 hücrelerinde ilaç taşıyıcı sistem olarak kullanımına ve oksidatif stresin azaltılmasındaki etkilerine yönelik literatürdeki ilk kapsamlı verileri sunmaktadır. Elde edilen bulgular, özellikle Quercetin yüklü SBA-15'nin tersiyer amin modifikasyonu ile sinerjik koruyucu etkisinin daha önce rapor edilmemiş olması açısından önem taşımaktadır. Ancak, bu öncül sonuçların klinik uygulamalara yönelik potansiyelini değerlendirmek için mekanistik çalışmalar ve in vivo deneylerle desteklenmesi gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
Age-Related Macular Degeneration (AMD) is one of the leading causes of irreversible vision loss in developed countries. Oxidative stress, which accumulates in retinal pigment epithelial (RPE) cells, is known to play a key role in the pathogenesis of the disease. Oxidative stress damages cellular structures through the accumulation of reactive oxygen species (ROS), leading to cell death. In this study, oxidative stress was induced in ARPE-19 cells, an in vitro model of AMD, and the protective and therapeutic potential of silica-based mesoporous SBA-15 nanocarriers was investigated. SBA-15 was synthesized, and its morphological/structural characterization was performed using TEM, SEM, BET, and BJH analyses. Surface modification was carried out using trimethoxy[3 (methylamino) propyl]silane, [3-(N, N-dimethylamino) propyl] trimethoxysilane, and 3 aminopropyltrimethoxysilane to functionalize the material with amine groups. The functional groups were confirmed by FTIR analysis. Subsequently, the natural flavonoid Quercetin, known for its antioxidant properties, was loaded onto the nanocarriers, and the loading was verified via FTIR and UV Vis spectroscopy. The cytotoxic effects of pure SBA-15 and amine-modified SBA-15 structures were evaluated using ARPE-19 cell lines. Findings revealed that pure SBA-15 showed no toxicity, while amine functionalized SBA-15 induced a certain level of cytotoxicity. To establish an oxidative stress model, cells were treated with increasing doses of H₂O₂, and 300 µM H₂O₂ was determined as the optimal stress concentration. In cells exposed to oxidative stress, both pure SBA-15 and amine-modified SBA-15 significantly increased cell viability and reduced oxidative stress. Upon 24-hour incubation with Quercetin-loaded SBA-15, particularly pure SBA-15 and tertiary amine-modified SBA-15, oxidative stress was alleviated, promoting cellular recovery. The results of this study provide the first comprehensive data in the literature on the use of SBA 15-based materials as drug delivery systems in ARPE-19 cells and their effects on reducing oxidative stress. The findings are particularly significant as the synergistic protective effect of Quercetin-loaded SBA-15 with tertiary amine modification has not been previously reported. However, these preliminary results need to be supported by mechanistic studies and in vivo experiments to evaluate their potential for clinical applications.
Benzer Tezler
- Mezogözenekli silika ilaç taşıyıcı sistemlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve ilaç salım kinetiğinin incelenmesi
The preparation and characterization of mesoporous silica drug carrier systems and investigation of drug release kinetics
ZEYNEP ÖZAYDIN AKYÜREK
Doktora
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDAN SARAÇOĞLU
- Antikanser ilaç salımı için indirgenmiş grafen oksit/silika kompoziti sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of reduced graphane oxide/silica composite for anti-cancer drug delivery system
TUĞBA OKUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜGE SARI YILMAZ
- 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
EDA GÜLŞAH ERDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyoteknolojiSelçuk ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ PEMBEGÜL UYAR ARPACI
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUKADDES CAN
- Inclusion of celecoxib in SBA-15 mesoporous silica: Drug loading and release property
Celecoxib'in SBA-15 mezoporlu silika yapısına nüfus etmesi: İlaç yükleme ve salınım özellikleri
ZEYNEP SEDA EREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN YILMAZ
- Yeni akıllı silika nanotaşıyıcı sentezi ve ilaç salım uygulamaları
Synthesis and drug delivery applications of new smart silica nanocarrier
HALİL ATTAR