Akademik Veri Yönetim Sistemi
25. Ulusal Biyoloji Kongresi, İzmir, Türkiye, 13 Temmuz - 15 Eylül 2023, ss.173
Giriş ve Amaç: Grafen
türevleri, mükemmel ve modüler fizikokimyasal, mekanik ve elektronik
özellikleri nedeniyle biyoteknoloji, malzeme bilimi, biyosensörler, biyomedikal
ve nanotıp gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Moleküler
biyolojideki uygulamalar için grafen ve türevleri, yüksek kimyasal ve
morfolojik kararlılıkları ve modüler karakterleri nedeniyle birçok ilaç dağıtım
sisteminde destek malzemesi olarak yaygın bir şekilde seçilmiştir. Ancak
grafenin ilaç olarak doğrudan etkisi üzerine çok az çalışma yapılmıştır. Bu
nedenle grafen türevlerinin en etkili doz ve zaman aralığını belirleyen
çalışmaların önemi artmaktadır. Çalışmamızda, in vitro ksenobiyotik
metabolizması ve karaciğer toksisitesini incelemek için mükemmel bir model olan
hepatoma G2 hücrelerinde (Hep G2) grafen türevlerinin etkili sitotoksik dozu ve
zaman aralığı araştırılmıştır.
Gereç ve Yöntem:
Grafen türevleri ile muamele edilen Hep-G2 ve Bj (sağlıklı fibroblast) hücrelerinde
hücre canlılığı, canlı hücrelerin bir redoks boyasını (resazurin) floresan bir
ürüne (resorufin) dönüştürme yeteneğine dayanan Cell Titer-Blue® Cell Viability
assay kiti ile ölçülmüştür. Grafen türevlerinin zamana ve doza bağlı sitotoksik
etkilerinin IC50 değerleri Hill regresyon modeli kullanılarak hesaplanmıştır.
Bulgular ve
Sonuç: Bj ve Hep-G2 hücreleri üzerinde bozulmamış grafen nanoflake (GN),
nitrojen katkılı grafen (N-GN) ve demir oksit nanopartiküllü nitrojen katkılı
grafenin (FexOy/N-GN) zamana ve doza bağlı en etkili sitotoksik etkileri
araştırılmıştır. 12, 24, 36 ve 48 saatlik inkübasyonlardan sonra zamana bağlı
olarak sitotoksik etkiyi değerlendirdiğimizde, FexOy/N-GN diğer grafen
türevlerine kıyasla en düşük IC50 değerine sahip olarak en yüksek
sitotoksik etkiyi göstermiştir. En etkili sitotoksik aktivite,
konsantrasyonlarına ve inkübasyon sürelerine bağlı olarak her iki hücre tipi
için de FexOy/N-GN > N-GN > GN sırasını izlemiştir. FexOy/N-GN her iki
hücre hattında da en etkili grafen türevidir, ancak kanser hücreleri üzerindeki
sitotoksik etkisi sağlıklı hücrelere göre daha yüksektir.
Sonuç: Karaciğer kanseri hücreleri yüzeylerinde daha fazla transferrin reseptörüne sahip olduğundan, FexOy/N-GN Hep-G2 hücrelerinde doza bağlı olarak sağlıklı hücrelere göre daha yüksek sitotoksisite göstermiştir. Çünkü kanser hücresi mikroçevresindeki zamana bağlı pH değişimi, FexOy/N-GN'den demir oksit nanopartiküllerinin salınımını artırarak zamana bağlı olarak hücre içi demir toksisitesinde artışa neden olmaktadır. Bu nedenle, FexOy/N-GN sistemi karaciğer kanseri tedavisi için yeni ilaç geliştirme stratejilerinin oluşturulmasına ışık tutabilir. Bununla birlikte, moleküler mekanizmalarının aydınlatılması gerekmektedir.
Anahtar Kelimeler: Antikanser,
Hepatoma G2, Grafen, N-GN, FexOy/N-GN, Solvotermal, Sitotoksisite