Azot katkılı grafenin kolon kanser hücreleri üzerindeki sitotoksik etkilerinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ZELİHA YÜCEL
Danışman: Esra Aydemir
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Nano boyutlarda tasarlanmış materyaller hücresel yapılar ile aynı boyuttadır. Dolayısıyla nano materyaller biyolojik açıdan uyum ve kontrol gibi avantajlar sunduğu için sağlık, tıp ve biyoloji alanlarında oldukça büyük öneme sahiptir. Karbon, organik moleküllerin iskeletini oluşturan bir ametaldir. En saf (katışıksız) allotropları elmas ve grafittir. Karbonun allotropu olan grafen ise henüz 2004 yılında keşfedilmiş üstün birçok fiziko kimyasal özelliğe sahip biyouyumlu bir malzemedir. Saf grafenin azot ile katkılanması iletkenlik özelliğini mükemmel derecede iyileştirir. Grafen ve N-katkılı grafen özellikleri büyük ölçüde sentez yöntemine bağlıdır. Günümüzde kanser hastalarına uygulanılan en yaygın tedavi yöntemlerinden olan kemoterapi, kanser hücrelerine zarar verirken ne yazık ki spesifik bir hedefe yönelik tedavi boyutunda olmadığı için beraberinde sağlıklı hücrelere de zarar vererek kişinin yaşam kalitesini düşürmektedir. Hedefe yönelik tedavi çalışmaları, kemoterapinin aksine sağlıklı hücrelere zarar vermeden hastayı tedavi etmeyi mümkün kılabilir. Nano boyuttaki hücre ve/veya biyomoleküller hedef alınarak geliştirilmiş bir nanomalzeme; kanseri erken evrede teşhis etmeyi veya kemoterapi tedavilerinde spesifik olarak kanser hücrelerine odaklanmayı mümkün kılabilir. Böylece kemoterapik ilaçlar ile sağlıklı hücrelere zarar vermeden, kanserli hücre veya doku hedef alınarak hastayı tedavi etmek mümkün olabilir. Kolon kanseri dünya çapında ölüme sebep olan ilk üç kanser tipinden biridir. Bu bağlamda biyouyumlu azot katkılı grafenin kolon kanser hücrelerindeki sitotoksik etkilerinin belirlenmesi; tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi ve hatta erken teşhisi mümkün kılabilecek biyosensör tasarlama açısından oldukça önemlidir. Yürütülen bu araştırma, Akdeniz Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyonu Birimi tarafından desteklenen FBA- 2017-2205 kodlu "Grafen Tabanlı Elektrokatalizörlerin Üretilmesi" başlıklı proje sonucu spesifik olarak solvotermal yöntem ile sentezlenmiş azot katkılı grafenin (N-GN), kolon kanseri hücrelerindeki (HT- 29) ve insan göbek kordonu veni endotel hücrelerindeki (HUVEC) in vitro sitotoksik etkilerinin incelendiği literatürdeki ilk çalışmadır. N-GN 12 ve 48 saatlik inkübasyon süresi sonunda HT- 29 hücrelerinde 5, 25, 50, 100, 150, 200, 250 µg/mL tüm dozlar için önemli bir sitotoksik etkiye sebep olmamıştır. Fakat N-GN 24 saatlik inkübasyon süresi sonunda HT- 29 hücrelerinde 150 ve 100 µg/mL dozları için anlamlı bir sitotoksik etkiye sebep olmuştur. Kontrol pozitif grubu için kullanılan cisplatin ise HT- 29 hücrelerinde 12, 24 ve 48 saatlik inkübasyon süreleri içerisinde 5, 25, 50, 100, 150, 200, 250 mg/mL tüm dozlar için önemli bir sitotoksik etki göstermemiştir. Cisplatin 12 saatlik inkübasyon süresi sonunda HUVEC hücrelerinde 250, 200, 150, 100 ,50 mg/mL dozları için sitotoksik etkiye sebep olmuştur. Yine cisplatin, 24 saatlik inkübasyon süresi sonunda HUVEC hücrelerinde 250, 200, 150, 100, 50, 25 mg/mL dozları için önemli bir sitotoksik etkiye sebep olmuştur. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda cisplatin, 48 saatlik inkübasyon süresi sonunda da HUVEC hücrelerinde 200, 150, 100, 50, 25 mg/mL dozları için önemli bir sitotoksik etkiye sebep olmuştur. Elde edilen bulgular sonucunda belirlenen N-GN'nin IC50 (93.4 mg/ml) dozu 24 saatlik inkübasyon süre sonucunda önemli bir kaspaz -3 enzimi miktarı artışına sebep olmuştur. 24 saatlik inkübasyona bırakılan IC50 dozundaki N-GN, HT- 29 hücrelerinde DNA fragmentasyon miktarında anlamlı bir değişime sebep olmuştur. Cisplatin ise, HT- 29 hücrelerinde DNA fragmentasyon miktarında anlamlı bir değişime sebep olmamıştır. ANAHTAR KELİMELER: Azot Katkılı Grafen, Kolon Kanseri, Nano Bilim, Nano materyal, Sitotoksisite