Geri Dön

DOPA yüklü grafen kuantum noktalarının (DOPA-GQDS) in vitro toksisite, etkinlik ve in vivo biyodağılım potansiyeli

In vitro toxicity, efficacy and in vivo biodistribution potential of DOPA-loaded graphene quantum dots (DOPA-GQDS)

PDF İndir

  1. Tez No: 994160
  2. Yazar: AZADA ALIYEVA
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BUKET BAKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Amaç: Çalışmada boyutları ve floresan özellikleriyle dikkat çeken grafen kuantum noktaları (GQD) ile, nörodejeneratif hastalıklarda rol oynayan DOPA molekülünün sentezinin gerçekleştirilmesi, karakterizasyon analizlerinin yapılması ve in silico yöntemlerle etkileşiminin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. DOPA-GQD NP'lerin in vitro toksikolojik değerlendirmelerinin L929 (fibroblast hücre hattı) ve SH-SY5Y (nöroblastoma hücre hattı) hücrelerinde belirlenmesi, in vitro nörodejeneratif hastalık modeli oluşturularak, nöroprotektif etkinliğinin moleküler düzeyde incelenmesi ve in vivo biyodağılım potansiyelinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Yöntem: DOPA-GQD NP'lerin sentezi gerçekleştirilerek, SEM, EDX, FT-IR, ZETA ve UV-VIS spektrofotometre analizleriyle karakterizasyon analizleri yapılmıştır. Moleküler Docking yöntemi ile DOPA ve GQD NP'lerin aralarındaki etkileşim ve DOPA-GQD NP'lerin Alzheimer hastalığı ile ilişkili proteinlerle etkileşimleri incelenmiştir. DOPA-GQD NP'lerin in vitro deneysel yöntemlerle SH-SY5Y ve L929 hücre hatlarında sitotoksisite (WST-1, LDH) ve oksidatif hasar düzeyleri (ROS) belirlenmiştir. Konfokal mikroskobi yöntemiyle, GQD ve DOPA-GQD NP'lerin hücresel alım analizi yapılmıştır. SH-SY5Y hücrelerinde in vitro nörodejeneratif hastalık modeli oluşturulmuş, oluşturulan model üzerinde DOPA ve DOPA-GQD NP'lerin nöroprotektif etkileri belirlenmiştir. DOPA ve DOPA-GQD NP'lerin oluşturulan model üzerinde ilişkili genlerin (TAU, SOD2, NF-κB1, IL-6, IL-8) ekspresyon profilleri, Asetilkolin esteraz (AchE) inhibisyon ve Lipid peroksidasyon (MDA) seviyelerine etkileri incelenmiştir. In vivo biyodağılım potansiyeli IVIS spectrum ile belirlenmiştir. Bulgular: GQD NP ve DOPA moleküllerinin sentezi başarıyla gerçekleştirilmiş, karakterizasyon analizleri ile desteklenmiştir. Moleküler docking analizi sonucunda, DOPA ve GQD arasındaki etkileşimin güçlü olduğu, elde edilen DOPA-GQD NP'lerin en yüksek afiniteyi TAU proteini ile (-34.4 kcal/mol), görece en düşük afiniteyi AchE proteini ile gösterdiği (-10.8 kcal/mol) belirlenmiştir. DOPA-GQD NP'lerin L929 üzerinde WST-1 ve LDH testleri ile sitotoksik etki göstermediği, SH-SY5Y hücrelerinde sitotoksik etki gösterdiği, ROS testi ile oksidatif hasarı azalttığı görülmüştür. SH-SY5Y hücrelerinde yapılan WST-1 testi sonucunda IC50 değerleri GQD için 320 ±0.7843, DOPA için 450±0.8723, DOPA-GQD için 292± 0.6754 μg/mL olarak hesaplanmıştır. DOPA-GQD NP'lerin 4 saatlik maruziyetle hücreye alındığı konfokal mikroskobi tekniğiyle ortaya koyulmuştur. In vitro nörodejeneratif hastalık modelinde, DOPA-GQD NP'lerin nöroprotektif etki gösterdiği, hücre migrasyon testinde, DOPA-GQD NP'lerin hücre proliferasyonunu diğer gruplara kıyasla arttırdığı, TAU, SOD2, NF-κB1, IL-6, IL-8 gen ekspresyon profillerini değiştirdiği, AchE inhibisyonunu artırdığı, lipid peroksidasyon (MDA) seviyelerini düşürdüğü belirlenmiştir. İntravenöz uygulama sonrası GQD NP ve DOPA-GQD NP'lerin 30dk itibariyle vücutta dağılım gösterdiği, GQD NPler 24.saatte atılırken, DOPA-GQD NP'lerin 12. saatte vücuttan atılım gösterdiği in vivo görüntüleme sistemi olan IVIS spektrum ile ortaya konmuştur. Sonuç: Sentezlenen ve karakterize edilen DOPA-GQD NP'lerin biyouyumlu özellik gösterdiği, nöroprotektif etkilerinin olduğu moleküler düzeyde ortaya konulmuş ve nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde kullanılabilme potansiyeline sahip olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Purpose: This study aimed to synthesize DOPA molecules, which play a role in neurodegenerative diseases, using graphene quantum dots (GQDs), notable for their size and fluorescence, to perform characterization analyses, and to evaluate their interactions using in silico methods. The study also aimed to determine the in vitro toxicological evaluation of DOPA-GQD NPs in L929 (fibroblast cell line) and SH-SY5Y (neuroblastoma cell line) cells, to investigate their neuroprotective efficacy at the molecular level by creating an in vitro neurodegenerative disease model, and to determine their in vivo biodistribution potential. Method: DOPA-GQD NPs were synthesized, and characterization analyses were performed using SEM, EDX, FT-IR, ZETA, and UV-VIS spectrophotometer analyses. The interaction between DOPA and GQD NPs and the interactions of DOPA-GQD NPs with Alzheimer's disease-related proteins were investigated using the molecular docking method. The cytotoxicity (WST-1, LDH) and oxidative damage (ROS) levels of DOPA-GQD NPs were determined in SH-SY5Y and L929 cell lines using in vitro experimental methods. Cellular uptake analysis of GQD and DOPA-GQD NPs was performed using confocal microscopy. An in vitro neurodegenerative disease model was created in SH-SY5Y cells, and the neuroprotective effects of DOPA and DOPA-GQD NPs were determined on this model. The expression profiles of related genes (TAU, SOD2, NF-κB1, IL-6, IL-8), acetylcholinesterase (AchE) inhibition, and lipid peroxidation (MDA) levels of DOPA and DOPA-GQD NPs were investigated on the created model. In vivo biodistribution potential was determined using IVIS spectrum. Results: The synthesis of GQD NP and DOPA molecules was successfully achieved and supported by characterization analyses. Molecular docking analysis revealed a strong interaction between DOPA and GQD, with the obtained DOPA-GQD NPs showing the highest affinity with TAU protein (-34.4 kcal/mol) and the relatively lowest affinity with AchE protein (-10.8 kcal/mol). DOPA-GQD NPs showed no cytotoxic effect on L929 cells using WST-1 and LDH tests, exhibited cytotoxic activity in SH-SY5Y cells, and reduced oxidative damage using the ROS test. The IC50 values obtained from the WST-1 test performed on SH-SY5Y cells were calculated as 320 ±0.7843 for GQD, 450±0.8723 for DOPA, and 292±0.6754 μg/mL for DOPA-GQD.Confocal microscopy demonstrated that DOPA-GQD NPs were taken up by cells after 4 hours of exposure. In an in vitro neurodegenerative disease model, DOPA-GQD NPs were found to exhibit neuroprotective effects. In cell migration tests, DOPA-GQD NPs increased cell proliferation compared to other groups, altered TAU, SOD2, NF-κB1, IL-6, and IL-8 gene expression profiles, increased AchE inhibition, and decreased lipid peroxidation (MDA) levels. Following intravenous administration, both GQD NPs and DOPA-GQD NPs showed distribution in the body within 30 minutes. GQD NPs were eliminated at 24 hours, while DOPA-GQD NPs were eliminated at 12 hours, as demonstrated by the IVIS spectrum imaging system used in vivo. Conclusion: The synthesized and characterized DOPA-GQD NPs were shown to exhibit biocompatibility and neuroprotective effects at the molecular level and have the potential to be used in the treatment of neurodegenerative diseases.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    876431

    Midyelerden esinlenilerek geliştirilen deksametazon sodyum fosfat taşıyan DOPA ile konjuge edilmiş bukkal mukoadezif hidrojellerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of mussel-inspired DOPA-conjugated buccal mucoadhesive hydrogels carrying dexamethasone sodium phosphate

    TUNA BARKIN TÜKÜÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Eczacılık ve FarmakolojiMarmara Üniversitesi

    Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMİNE ALARÇİN

  2. Tez No

    964652

    Sıçanlarda oluşturulan deneysel Parkinson hastalığı modelinde sitrat kaplı gümüş nanopartikül yüklü Antrodia cinnamomea uygulamasının etkilerinin araştırılması

    Investigation of the effects of citrate-coated silver nanoparticle-loaded Antrodia cinnamomea in an experimental Parkinson's disease model in rats

    DENİZ TEKİNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Histoloji ve EmbriyolojiAtatürk Üniversitesi

    Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEMİN GEDİKLİ

  3. Tez No

    607952

    Ph duyarlı lipozom taşıyıcı sistemlere yüklenmiş hidrofilik ilaçların beyin travması üzerine etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of hydrophilic drugs loaded ph sensitive liposomal carriers on traumatic brain injury

    DENİZ MORİNA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Nörolojiİstanbul Üniversitesi

    Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDAL CEVHER

  4. Tez No

    611137

    Titanyum implantlarına antibiyotik yüklenmesi ve biyoaktivitelerinin değerlendirilmesi

    Antibiotic loading on titanium implants and evaluation of their bioactivities

    HALE MELİS SOYLU GÜRER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyomühendislikEge Üniversitesi

    Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA YURT ONARAN

  5. Tez No

    979901

    Kozmetotekstil uygulamalar için lipozom teknolojisi ile yeni nesil yüz maskelerin üretilmesi

    Manufacturing of novel generation face masks with liposome technology for cosmetotextile applications

    ÜMİT ERDOĞAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    BiyomühendislikSüleyman Demirel Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. ŞULE SULTAN UĞUR

Geri Dön