Targeted photodynamic therapy of pancreatic cancer using fullerene-based nanodrugs
Fulleren bazlı nanoilaçlar kullanılarak pankreaas kanserinin hedeflenmiş fotodinamik tedavisi
- Tez No: 967201
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜREYYA ÖZCAN KABASAKAL, PROF. DR. NAZAR İLERİ ERCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fulleren bazlı nanopartiküller, tümör mikroçevresindeki reaktif oksijen türlerini (ROS) düzenleyebilir ve kanser hücrelerinin ölümünü tetikleyebilir. Ancak, fulleren bazlı nanopartiküllerin uygulanmasına ilişkin araştırmalar sınırlıdır ve fulleren nanokompozitlerinin pankreas kanseri tedavisindeki rolü bilinmemektedir. Bu çalışmada, suda çözünür fulleren (C60WS) sentezlenmiş ve hipoksik koşulda ROS üreten CeO₂ ile katkılanarak CeO₂@C60 nanokompoziti oluşturulmuştur. Bu nanoparçacıklar, Fotodinamik Terapi (PDT) yardımıyla ROS üretimini artırmak ve hipoksik pankreas kanseri mikroçevresini seçici olarak hedeflemek için kullanılmıştır. Sentezlenen nanoparçacıklar DLS/ELS, UV-Vis spektroskopisi, FTIR ve SEM/TEM yöntemleriyle karakterize edilmiş; BxPC-3 ve SW-1990 pankreas kanseri hücre hatlarında PDT ile birlikte uygulanarak tedavinin hedefliliğinin ve katalitik aktivitenin artırılması hedeflenmiştir. Bu bağlamda literatürde ilk kez bu kombinasyon kullanılmıştır. Uygulamanın hücrelere olan etkilerini ortaya çıkarmak amacıyla proteomik analiz gerçekleştirilmiştir. Hücre canlılığı testleri sonucunda, PDT uygulanan CeO₂@C60 için 40.4 µM (BxPC-3) ve 6.1 µM (SW-1990) ve C60WS için 13.2 µM (BxPC-3) ve 6.5 µM (SW-1990) IC50 değerleri elde edilmiştir. Karanlık ortamda, C60WS bu konsantrasyonda hücre büyümesini teşvik ederken, CeO₂@C60, 8.9 µM'lik bir IC50 ile güçlü sitotoksisite göstermiştir. CeO₂@C60 ile muamele edilen SW-1990 hücrelerinin proteomik analizi, PDT'nin post-translasyonel modifikasyon ve protein katlanma yollarını aktive ettiği ortaya çıkmıştır. Işık altındaki kontrol grubunda, RNA düzenlemesi, transkripsiyon ve DNA hasar yanıtı (DDR) yollarının aktifleştirildiği görülmüştür. Karanlık ortamda ve nanopartiküllerin yokluğunda, hücre göçü ve reaktif azot türleri (RNS) ile ilgili yollar aktive olmuştur. Bu bulgular, CeO₂@C₆₀ ve PDT uygulamasının pankreas kanseri hücreleri üzerindeki etkisine dair yeni bilgiler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Fullerene-based nanoparticles can regulate reactive oxygen species (ROS) within the tumor microenvironment and induce cancer cell death. However, research on the application of fullerene-based nanoparticles is limited, and the role of fullerene nanocomposites in pancreatic cancer treatment remains unknown. In this study, water-soluble fullerene (C60WS) was synthesized and doped with CeO₂, which generates ROS under hypoxia, to create CeO₂@C60. These nanoparticles were utilized to enhance ROS regulation and selectively target the hypoxic pancreatic cancer microenvironment with the help of Photodynamic Therapy(PDT). Synthesized nanoparticles were characterized by DLS/ELS, UV-Vis spectroscopy, FTIR, and SEM/TEM, and applied to pancreatic cancer cell lines BxPC-3 and SW-1990 in combination with PDT to improve treatment specificity and catalytic activity, for the first time in the literature. Proteomics analysis was conducted to reveal the effects of these nanoparticles on the cells. Cell viability assays revealed IC50 values of 40.4 µM (BxPC-3) and 6.1 µM (SW-1990) for CeO₂@C60, and 13.2 µM (BxPC-3) and 6.5 µM (SW-1990) for C60WS upon PDT. In the dark, C60WS promoted cell growth at this concentration, while CeO₂@C60 shows potent cytotoxicity with an IC50 of 8.9 µM. Proteomics analysis of SW-1990 cells treated with CeO₂@C60 revealed that PDT activates post-translational modification and protein folding pathways. Under light, RNA regulation, transcription, and DNA damage response (DDR) pathways were induced in the control group. In the absence of light and nanoparticles, pathways related to cell migration and reactive nitrogen species (RNS) were activated. These findings provide new insights into the impact of CeO₂@C₆₀ and PDT application on the pancreatic cancer cells.
Benzer Tezler
- Synthesis, characterization, and performance testing of mitochondria-targeted drug conjugated carbon nanoparticles for pancreatic cancer
Pankreas kanseri için mitokondri hedefli ilaç konjuge karbon nanopartiküllerin sentezi, karakterizasyonu ve performans testi
İLAYDA İNĞEÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAZAR İLERİ ERCAN
- Tümör hedefli silika nanoparçacıkların bifonksiyonel ajan potansiyelinin incelenmesi
Investigation of bifunctional agent potential of tumor targeted silica nanoparticles
ÖZGE ER
Doktora
Türkçe
2018
Radyoloji ve Nükleer TıpEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA YURT ONARAN
- EGFR aşırı-ekspresyonu yapan kanser hücrelerinin floresan görüntülemesinde ve fotodinamik terapiyle yok edilmesinde hedefli teranostik demiroksit nanoparçacıklarının kullanılması
Utilization of targeted theranostic iron oxide nanoparticles in the fluorescent imaging and elimination of EGFR overexpressing cancer cells via photodynamic therapy
NİHAN VERİMLİ
Doktora
Türkçe
2023
Biyokimyaİstanbul Medipol ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SULTAN SİBEL ERDEM
- Encapsulation of NIRF heptamethine cyanine dye with targeted metal organic carriers: Investigation of photodynamic therapy potential as a therapeutic nanoplatform
Hedeflenen metal organik taşıyıcılarla NIRF heptametin siyanin boyasının kapsüllenmesi: Terapötik bir nanoplatform olarak fotodinamik terapi potansiyelinin araştırılması
SİNEM ŞAHİNOĞLU
Doktora
İngilizce
2025
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLŞAH ŞANLI MOHAMED
- Development of a dual-locked fluorescent probe and an organelle-targeted activity-based photodynamic therapy agent
İki kilitli floresan probun ve organel hedefli aktivite tabanlı fotodinamik terapi ajanın geliştirilmesi
AYÇA SAYMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilim ve TeknolojiKoç ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAFACAN KÖLEMEN
DR. HANDE GÜNDÜZ KOÇAN