Real time analysis of in vitro photodynamic therapy (PDT) application in MCF-7 human breast cancer line with indocyanine green (ICG) embedded mesoporous magnetic silicon nanoparticle (MSN) molecules
MCF-7 kanser hücre hattının ICG gömülü mezopor manyetik silikon nanopartikül molekülleri kullanılarak fotodinamik terapi uygulamasıyla gerçek zamanlı analizi
- Tez No: 424372
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEVİM IŞIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Photodynamic therapy is a vibrant cancer treatment method that contains three fundamental steps; light, photosensitizer and singlet oxygen. After photooxidation of the photosensitizer, singlet oxygen that can leads to apoptosis via type II reaction is formed. Indocyanine green is an indicator for diagnostic studies especially visualization of the cardiac, hepatic and retinal vasculatures with a peak spectral absorption at 700 and 805 nm. In this study, ICG embedded and functional folic acid groups covered magnetic mesoporous nanoparticles with incorporation of PAMAM dendrimers (G0, G1, G2 and G3) were synthesized for studying the effect of the molecules on MCF-7 cells. Drug loading and release experiments were performed. Light source (LEDs) was designed as a system that fit to 96 well-plate. Optimal dose of the molecules were determined by Real Time Cell Analysis (RTCA) system. Proliferation experiments were analyzed by WST-1 Assay. Morphological changes and apoptotic effects were observed under inverted and fluorescent microscope, respectively. Microarray analysis was performed to determine the genes regulated upon PDT. As the result of this study, MNP-MS-ICG-PAMAM-Folic Acid-G3 (G3-FA) showed the most cytotoxic and apoptosis inducing effect on MCF-7 cell line when compared to other generations. The irradiation light itself did not cause any cytotoxic and apoptotic effect in the absence of photosensitizers. Moreover the molecules that have not functional folic acid groups were not efficient compare to folic acid have. iv Spesifically genes related to invasion, migration, angiogenesis and cell proliferation were downregulated in the sample treated with G3-FA under dark and light conditions. This study revealed that higher PAMAM generations increased the cellular uptake of G3-FA that is more cytotoxic and thereby lethal than the G0–FA. This indicates high efficiency for future in vivo studies aiming anti-cancer treatment strategies.
Özet (Çeviri)
Fotodinamik terapi ışık, ışığa duyarlı madde ve tekli oksijen olmak üzere 3 esas grup içeren güçlü bir kanser tedavi yöntemidir. Işığa duyarlı maddenin fotooksidasyonu sonucu tip II reaksiyon aracılığıyla apoptoza yol açan tekli oksijen oluşur. İndosiyanin yeşili, 700 ve 805 nm de pik veren, tıpta özellikle kalple, karaciğerle, retinadaki damarlanmayı görüntülemeyle ilgili tanı çalışmaları için indikatör olarak kullanılan, negatif yüklü, suda çözünebilen bir boyadır. Bu çalışmada, moleküllerin MCF-7 hücresi üzerindeki etkisini çalışmak için ICG gömülü, fonksiyonel folik asit gruplarıyla kaplı, PAMAM dendrimeri bağlı manyetik mezoporlu nanopartiküller sentezlendi. İlaç yükleme ve salınım testleri yapıldı. 96 kuyucuklu tabakaya uyumlu LED sistemi tasarlandı. xCelligence sistemi ile moleküllerin optimal dozları belirlendi. Proliferasyon deneyi WST-1 kiti ile yapıldı. Morfolojik değişiklikler ve apoptotik etkiler inverted ve florosan mikroskoplarıyla gözlemlendi. Gen regülasyonunu belirlemek için microarray analizi yapıldı. Bu çalışmalar sonucu, MNP-MS-ICG-PAMAM-Folic Acid-G3, diğer jenerasyonlarla kıyaslandığında çok fazla sitotoksik ve apoptotic etki gösterdi. Işığa duyarlı maddenin yokluğunda, sadece ışık tek başına herhangi bir sitotoksik ve apoptotik etkiye sebep olmadı. Bununla birlikte, fonksiyonel folik asit gruplarına sahip olmayan molekül, fonksiyonel folik asit gruplarına sahip olanla kıyaslandığında etkili olmadığı gözlemlendi. vi Işıklı ve ışıksız koşullarda G3-FA ile muamele edilen MCF-7 hücrelerinde, özellikle migrasyon, invazyon, anjiyogenez ve hücre proliferasyonu ile ilgili olan genler baskılanmıştır. Bu çalışmayla, yüksek PAMAM jenerasyonların G3-FA molekülünün hücre içine alınımını arttırdığı için G0-FA molekülünden daha fazla sitotoksik ve bu yüzden öldürücü olduğu açığa çıkmıştır. Bu anti kanser tedaviyi amaçlayan çalışmalarda gelecek in vivo çalışmalar için belirleyici olacaktır.
Benzer Tezler
- İyon seçici sol-jel film sentezi ve optik sensör olarak kullanmı
Ion selective sol-gel film synthesis and usage as optical sensor
MERVE UMUTLU
- PAMAM modified porphyrin mediated photodynamic therapy effects on AGS stomach cancer cell lines: İn vitro study
PAMAM modifikasyonlu porfirin molekülünün AGS mide kanseri hücreleri üzerindeki fotodinamik terapi etkisinin in vitro araştırılması
TUĞBA KİRİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
OnkolojiFatih ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAŞİM ÖZGÜR TABAKOĞLU
- Jungus acutus'un in-vitro gaz üretim metodu ile sindirilebilirliğinin ve real-time PCR ile selülolitik rumen bakterileri üzerine etkilerinin incelenmesi
Determination the digestibility of Jungus acutus by in-vitro gas production and its effect on ruminal cellulolytic bacteria by real-time PCR methods
FUNDA ERDEM
Doktora
Türkçe
2014
Veteriner HekimliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiHayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN ÇETİNKAYA
- Koyunlarda bağışıklık mekanizması ile ilişkili bazı genlerin periferal tek çekirdekli kan hücrelerinde (PBMC) real-time ekspresyon analizi yöntemi ile incelenmesi
Investigation of some genes related with immune mechanism by real-time expression analysis method in peripheral blood mononuclear cells (PBMC)
ESMA GAMZE AKSEL
Doktora
Türkçe
2019
Veteriner HekimliğiErciyes ÜniversitesiVeterinerlik Zootekni Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLAL AKYÜZ
- Vitamin D3 (1,25 (OH)2 D3) İle İşlenmiş HL-60 hücrelerindeki gen anlatımının zamana karşı değişiminin analizi
Analysis of the changes of time dependent gene expression in HL60 cells treated with vitamin D3 (1,25 (OH)2 D3)
AYLİN KANLI
Doktora
Türkçe
2007
Tıbbi BiyolojiKocaeli ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. M. DOĞAN GÜLKAÇ
Y.DOÇ.DR. HAKAN SAVLI