Grafen ve türevlerinin HepG2 hücreleri üzerindeki en etkili sitotoksik etkisinin doz ve zamana bağlı değerlendirilmesi


Demir Z., Sungur B., Bayram E., Özkan A.

25. Ulusal Biyoloji Kongresi, İzmir, Turkey, 13 July - 15 September 2023, pp.173

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: İzmir
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.173
  • Akdeniz University Affiliated: Yes

Abstract

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