Investigation of phototherapeutic effect of photosensitizer coated quantum dot nanoparticles on trichophyton rubrum
Foto hassaslaştırıcı kaplı kuantum noktacık nanopartiküllerin trichophyton rubrum üzerine fototerapötik etkisinin incelenmesi
- Tez No: 753963
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Dermatofitler, Fotodinamik tedavi, Fototerapi, Nanopartiküller, Onikomikoz, Trichophyton rubrum, Tırnak hastalıkları, Dermatophytes, Photodynamic therapy, Phototherapy, Nanoparticles, Onychomycosis, Trichophyton rubrum, Nail diseases
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Onikomikoz; dermatofitler, mayalar ve küf mantarları tarafından enfekte olan el ve çoğunlukla ayak tırnaklarında görülen bulaşıcı mantar enfeksiyonlarını tanımlar. Dermatofitler, ülkemizde ve dünyada yüzeyel mantar enfeksiyonlarında en sık izole edilen etkendir. Etken ve yerleşim yerine göre 3 ana gruba ayrılan dermatofitler arasında klinik olarak en sık karşılaşılan tür Trichophyton rubrum 'dur. Dermatofitlere bağlı tırnak enfeksiyonları 65 yaş üzeri bireylerde, diyabet hastalarında ve bağışıklığı baskılanmış hastalarda daha sık görülmektedir. Bu enfeksiyonların tedavisinde oral ve topikal antifungal ilaçlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Dermatofitozlarda antifungal tedavi süresi 12 aya kadar uzayabilmektedir. Ancak tırnak mantarı enfeksiyonlarında tedavi sürenin uzunluğu ve sık tekrarlanması sebebiyle klinik tedavide başarısızlıklarla karşılaşılmaktadır. Ülkemizde ve dünyada, tırnak mantarı enfeksiyonlarının tedavisinde daha etkin ve kısa süreli bir yönteminin geliştirilmesine büyük ihtiyaç vardır. Bu amaçla çeşitli nanoparçacıkların ve bölgesel ısı artışının (lazer uygulamaları gibi) ayrı ayrı veya birlikte kullanımı umut vermektedir. Bir foto-hassaslaştırıcının (PS) uyarılması ile ışık enerjisinin ısı enerjisine dönüşerek oluşturduğu bölgesel sıcaklık artışıyla fototermal (FTT) tedavi yöntemleri ve PS'lerin uyarılması sonucu reaktif oksijen türleri üretimine dayalı Fotodinamik (FDT) tedavi yöntemlerinin kanser hücrelerinin tedavisinde ve enfeksiyon hastalıklarında lokal alternatif/destekleyici olarak kullanımı ile ilgili yapılmış güncel çalışmalar mevcuttur. Biz bu çalışmamızda 5-Aminolevulinik asit (ALA) + Ag2S-GSH (“Quantum Dots- QD”) hibrit parçacıklarının T.rubrum üzerine inhibitör etkisini tek başına ve çeşitli lazer uygulamaları ile birlikte yapmayı hedeflemekteyiz. Bu çalışmada, FDT ajanı olarak ALA kullanılacak olup, FDT uygulaması güvenli lazer aralığında ve kısa süreli (<5 dakika) foto uyarı olarak gerçekleştirilecektir. FTT ajanı olarak ise Ag2S-GSH nanoparçacıkları kullanılacaktır. Bu amaçla bu deney düzeneğinde birden fazla dalga boyunda (640 ve 808 nm) dual laser uygulamaları gerçekleştirilecektir. Çalışmamızda, yalnızca ALA ile ALA ve QD'ların (0.1, 0.25, 0.5, ve 1.0 mM konsantrasyonlarında) birlikte kullanımının lazer uygulaması olmadan planktonik T.rubrum hücreleri üzerinde etkinliği görülmemiştir. Benzer olarak yalnız ALA ve ALA+QD kombinasyonunun biyofilm üzerine kısmı etkisi saptanmıştır. Lazer uygulaması olmadan, yalnız ALA ile artan konsantrasyonlarda (0.1, 0.25, 0.5, ve 1.0 mM) sırasıyla %30, %29,7, %29,7 ve %39,3 inhibisyon satanırken, aynı konsantrasyonlarda ALA +QD birlikte kullanıldığında daha yüksek inhibisyon saptanmıltır (%51,3, %39,8, %49,9 ve %54,2). Deney düzeneğine lazer uygulaması eklendiğinde 0.25 mM, 0.5 mM ve 1.0 mM konsantrasyonları için >%99.9 inhibisyon elde edilirken 0.1 mM %99,97 ve %89,3 inhibisyon gösterdi. Tüm deney 0.1 mM, 0.25 mM, 0.5 mM ve 1.0 mM sadece QD konsantrasyonları ile tekrarlandı ve lazer uygulaması ile >%99,9 inhibisyonla sonuçlandı. Sonuç olarak, bu çalışmada lazer uygulaması ile birlikte nanopartiküllerin T.rubrum planktonic ve biyofilm hücreleri üzerinde etkili bir inhibisyona yol açtığı (>%99,9 ) saptanmıştır. PTT uygulamaları, dermatofit tedavisi için umut vaadeden bir uygulama olarak önem çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
Onychomycosis, also known as tinea unguium is a fungal infection that affects the fingernails but is seen more commonly in the toenails. This infection can be caused by dermatophytes, yeasts, and molds. Dermatophytes are the most common cause of superficial fungal infections in our country and in the world. Trichophyton rubrum is the most common clinically encountered species among dermatophytes, which are divided into 3 main genres according to its causative agent and locality. Nail infections due to dermatophytes are more common in patients over 65 years of age, diabetics, and in immunocompromised patients. Oral antifungal use and topical medications are widely used in the treatment of these infections. The duration of antifungal treatment in dermatophytosis can be extended up to 12 months. However, clinical treatment failures are encountered in nail fungus infections due to the length of the treatment period and its frequent repetitions. There is a great need to develop a more effective and short-term method in the treatment of nail fungus infections. For this purpose, the use of various nanoparticles and local temperature increase (such as laser applications) separately or together is promising. In the treatment of cancer cells and infectious diseases, photodynamic treatment (PDT) is used which needs photosensitizers to be fully affected. There are current studies on PDT being used as an alternative and or supplement in some infectious diseases, cancers, and also dermatological disorders. Also, photothermal therapy (PTT) has been used for many medical treatments. For this, nanoparticles are used to kill the cell by light induced heating. In this study, the inhibitory effect of 5-Aminolevulinic acid (ALA) + Ag2S-GSH (QD) on T. rubrum alone and together with various laser applications was shown. ALA was used as the PDT agent, and the PDT application will be carried out in the safe laser range, and short-term (<5 minutes) photo stimulation. Ag2S-GSH quantum dots will be used as PTT agents. For this purpose, dual laser applications at more than one wavelength (640 and 808 nm) will be carried out in this experimental setup. In our study, only ALA and ALA +QDs (at concentrations of 0.1, 0.25, 0.5, and 1.0 mM) was not effective on planktonic T.rubrum cells without laser application. Similarly, partial effect of only ALA and ALA+QD combination on biofilm was determined. Without laser application, increasing concentrations of ALA alone (0.1, 0.25, 0.5, and 1.0 mM) exhibited 30%, 29.7%, 29.7%, and 39.3% inhibition, respectively, while at the same concentrations, QD was more effective when combined with ALA. ALA+QD showed high inhibition for all concentrations 0.1 mM, 0.25 mM, 0.5 mM, and 1.0 mM (51.3%, 39.8%, 49.9% and 54.2%) compared to only ALA. When laser application was added to the experimental setup, >99.9% inhibition was obtained for 0.25 mM, 0.5 mM, and 1.0 mM concentrations while 0.1 mM showed 99.97% and 89.3% inhibition. The whole experiment was repeated with only QD concentrations ranging from 0.1mM, 0.25 mM, 0.5 mM, and 1.0 mM and resulted in >99.9% inhibition with laser application. In conclusion, it was determined that nanoparticles (QD) caused an effective inhibition (>99.9%) on T.rubrum planktonic and biofilm cells with laser application. PTT applications can be seen as a promising application for dermatophyte treatment in the future.
Benzer Tezler
- Investigation of the in vitro effect of a multifunctional polymeric drug delivery platform
Çok işlevli polimerik ilaç taşıma sisteminin ın vitro etkisinin incelenmesi
BERİL ÜSTÜNKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖZDE İNCE
- Ammi visnaga (Lam.) bitkisinin kimyasal bileşiminin incelenmesi ve özel etkili kozmetik preparatların formülasyonu
Investigation of the chemical composition of ammi visnaga (Lam.) and the formulation of the cosmetic preparations with spesific effect
NESLİHAN BEYAZIT
- Diyabet modeli oluşturulan INS-1E pankreas beta hücrelerinde neoeriositrinin koruyucu etkisinin araştırılması
Investigation of protective effect of neoeriocitrin in INS-1E pancreatic beta cells in diabetic model
EYMEN ECE ALDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLDENİZ SELMANOĞLU
- Achillea biebersteinii afan.'nın ependimal tümör kültür hücrelerinde antikanser etkisinin araştırılması
Investigation of the anticancer effect of achillea biebersteinii afan in ependymal tumor culture cells
ERKAN ÖZBAY
- Kurkuminin antibakteriyel aktivitesinin ve gentamisin sülfat ile sinerjistik etkisinin araştırılması
Investigation of antibacterial activity of curcumin and synergistic effect with gentamicin sulfate
BENSU BAYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
MikrobiyolojiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERNA ERDAL