Altın nanopartikül ve altın nanopartikül/indirgenmiş grafen oksit kompozit yapılarının ilaç salım sistemi olarak kanser tedavisinde kullanımı

Abstract

Kontrolsüz hücre gelişimi olarak ifade edilen hastalıkların bir sınıfını kapsayan kanser, dünya çapında en genel ölüm sebeplerinden birisidir. Kanser için en sık uygulanan tedavi, kanserli hücreleri öldürmek için ilaçların kullanıldığı kemoterapidir. Kemoterapi kanseri vücuttan uzaklaştırmak için çok etkili bir yöntem olmasına rağmen, halen çok ciddi yan etkilere sahiptir. Kemoterapinin yan etkileri, sağlıklı organlarda sitotoksik anti-kanser ilaçlarının zamanla organ zehirlenmelerine sebep olan birikmesine atfedilmektedir. Bu ciddi sorunu çözmek için şu an araştırmalar etki-tepki veren ilaç salım ajanlarının dizaynına odaklanmıştır. Günümüze kadar pH, ısı veya ışık dâhil olmak üzere farklı uyaranlara duyarlı bileşenler içeren salım araçlarının bir dizisi tasarlanmıştır. Son yıllarda, altın nanopartikül tabanlı ilaç salım sistemleri, düşük toksisite, eşsiz kimyasal/optiksel özellikler ve kolay hazırlanabilme gibi avantajları nedeniyle oldukça ilgi çekmektedirler. Bu tez çalışmasında, seçilmiş kanser ilacının in-vitro salımına izin veren yeni bir nanoplatform geliştirmeyi amaçladık. Bu bağlamda öncelikle, mitoksantron (MTX) sonlu altın nanopartikül (SMTX-AuNPs) ve mitoksantron sonlu altın nanopartikül/indirgenmiş grafen oksit yapıları (SMTX-AuNPs/RGO) sentezlendi. Mitoksantron, sentetik ve DNA/RNA replikasyonunu önleyici bir ajandır. Üstelik meme ve beyin kanseri dâhil tümörlere karşı, çok etkili antikanser ilaçlarından biridir. Bu çalışmada, MTX ilacı tiyol bağlayıcı ile altın nanopartiküllere bağlandı. Daha sonra, fonksiyonlandırılmış Au nanopartiküller indirgenmiş grafen oksit (RGO) ile muamele edildi. Sonuç yapılar UV-vis absorpsiyon, FTIR, Raman, TEM, FESEM, AFM ve DLS gibi çeşitli analitik teknikler ile karakterize edildi. In-vitro çalışmalarında nöron, GBM hücreleri ve U-87MG kültürü kullanıldı. Kültürler MTT, RT-PCR, Dapi boyaması ve flow sitometri ile analiz edildi. Analizler, SMTX-AuNP'lerin saf MTX'e kıyasla daha anlamlı sonuçlar verdiğini gösterdi.

Cancer, a class of diseases characterized by out-of-control cell growth, is one of the most common causes of death in the world. Most frequent treatment for cancer is chemotherapy using drugs to destroy cancer cells. It is a very effective method of ridding the body of cancer; however, chemotherapy has the most severe side effects. The side effects of chemotherapy are attributed to accumulation of cytotoxic anti-cancer drugs in healthy organs which eventually cause organ toxicities over time. To address this serious issue, current research has focused on designing stimulus-responsive drug delivery agents. To date, an array of delivery vehicles was designed involving components that are responsive to different stimuli including pH, heat or light. In recent years, gold nanoparticle based drug delivery systems have attracted considerable attention due to their advantages such as low toxicity, unique chemical/optical properties and easy preparation.In this thesis, we aim to develop a new nanoplatform for the precise in vitro delivery of drug. First, mitoxantrone (MTX) terminated gold nanoparticles (SMTX-AuNPs) and mitoxantrone terminated gold nanoparticles/reduced graphene oxide (SMTX-AuNPs/RGO) structures were synthesized. Mitoxantrone is a syntetic drug and action by inhibition of DNA/RNA replication. Also, MTX are using against all type of cancer as well as breast and brain cancers. In this study, MTX drug are attached onto gold nanoparticles by thiol linker. Then, functionalized Au nanoparticles were in the proximity of the reduced graphene oxide (RGO). The resulting structures were characterized by several analytical techniques such as UV-vis absorption, FTIR, Raman, TEM, FESEM, AFM and DLS. During in-vitro studies, neuron, GBM cells and U-87MG culture wre used. Cultures were analyzed by MTT test, RT-PCR, Dapi staining and flow cytometry. Our results showed SMTX-AuNPs have greater effect on both cancer than pure MTX.