Investigation of therapeutic effects of targeted polymeric drug delivery system in breast cancer
Meme kanserinde hedefe yönelik polimerik ilaç taşıyıcı sistemin terapötik etkilerinin araştırılması
- Tez No: 972474
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEM KUTLU, PROF. DR. GÖZDE İNCE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyomühendislik, Biology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Nanobiyoteknoloji, Nanopartiküller, İlaç dağıtım sistemleri, Nanobiotechnology, Nanoparticles, Drug delivery systems
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nano tıp, kanser tedavisinde yenilikçi bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. Geleneksel tedavi yöntemlerinin sınırlılıkları, terapötik ajanların doğrudan tümör bölgelerine hedefli şekilde iletilmesini sağlayarak aşılmıştır. Bu strateji, tedavi etkinliğini artırırken sistemik toksisiteyi en aza indirir. Çok işlevli nanopartiküllerin tasarımı sayesinde, farklı tedavi yöntemleri tek bir nanopartikül ilaç platformunda birleştirilebilmektedir. Bu tez çalışmasında, meme kanseri için çok işlevli bir ilaç taşıma sisteminin terapötik etkinliği araştırılmıştır. Yakın kızılötesi (Near-Infrared, NIR) ışıkla tetiklenen fotodinamik tedavi (PDT) için Baryum Titanat-Rose Bengal (BTRB) çekirdeğine ve fototermal tedavi (PTT) için Polidopamin (PDA) kabuğuna sahip çekirdek-kabuk yapısında bir nanopartikül sentezlenmiştir. Belirli meme kanseri alt tiplerine aktif hedefleme sağlamak amacıyla, nanopartiküllerin dış yüzeyi HER2-pozitif hücreleri hedefleyen Trastuzumab (TRZ) ve östrojen reseptörü (ER) pozitif hücreleri hedefleyen Östradiol (EST) ile çift fonksiyonel hale getirilmiştir. Ayrıca bu çok işlevli TRZEST/BTRB@PDA nanopartiküller, lokalize ve implant edilebilir ilaç salınımı potansiyelini değerlendirmek üzere elektro-eğrilmiş bir yama içerisine entegre edilmiştir. Bu çalışmada, HER2-pozitif (SKBR3) ve ER-pozitif (MCF7) meme kanseri hücre hatları ile in vitro deneyler gerçekleştirilmiş, kontrol olarak ise kanser olmayan bir meme epitelyal hücre hattı (MCF12A) kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, fonksiyonelleştirilmiş nanopartiküllerin kanser hücreleri tarafından daha yüksek oranda hücre içine alındığını ortaya koymuştur. PTT (808 nm) ve PDT (1030 nm) için yapılan lazer uygulamaları, önemli düzeyde kanser hücresi ölümüne neden olmuş; bu etki, hücre içi ısı üretiminin artması, reaktif oksijen türleri (ROS) oluşumunun artışı ve apoptozun indüklenmesi ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, nanopartikül sisteminin HER2-pozitif kanser hücrelerinde G1 fazında hücre döngüsü durdurulmasını başarıyla sağladığı gösterilmiştir. Nanopartikül yüklü yama da etkin bir salınım ve sitotoksisite sergilemiştir. Sonuç olarak, bu nanopartikül bazlı ilaç taşıma sistemi, hedeflenmiş kemoterapiyi çift fototerapi yaklaşımıyla etkili şekilde birleştiren çok işlevli bir nano platform ortaya koymaktadır. Elde edilen in vitro veriler, bu sistemin daha etkili ve alternatif hedeflenmiş meme kanseri tedavileri geliştirilmesi açısından potansiyelini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Nanomedicine has emerged as a transformative treatment approach in cancer therapeutics. The limitations of conventional treatments were addressed by enabling the targeted delivery of therapeutic agents directly to tumor sites. This strategy enhances efficacy while minimizing systemic toxicity. By designing multifunctional nanoparticles, it is possible to combine therapeutic modalities into a single, nanoparticle drug platform. This thesis investigated the therapeutic efficacy of a multifunctional drug delivery system for breast cancer. A core-shell nanoparticle was synthesized with a Barium Titanate-Rose Bengal (BTRB) core for Near-Infrared (NIR) light-triggered photodynamic therapy (PDT) and a Polydopamine (PDA) shell for photothermal therapy (PTT). To achieve active targeting of distinct breast cancer subtypes, the outer layer surface of nanoparticles was dually functionalized with Trastuzumab (TRZ) and Estradiol (EST) to target HER2-positive and Estrogen Receptor (ER) positive cells, respectively. Furthermore, that multifunctional TRZEST/BTRB@PDA nanoparticles were incorporated into an electrospun patch to evaluate their potential for localized, implantable drug delivery. In this study, in vitro studies were conducted on HER2-positive (SKBR3) and ER-positive (MCF7) breast cancer cell lines, with a non-cancerous breast epithelial cell line (MCF12A) as a control. The results demonstrated that the functionalized nanoparticles exhibited significantly higher cellular uptake by cancer cells. Laser activation for PTT (808 nm) and PDT (1030 nm) led to considerable cancer cell death, which was linked to a significant increase in heat production, intracellular Reactive Oxygen Species (ROS) production and the induction of apoptosis. Additionally, it was demonstrated that the nanoparticle system successfully induced G1 phase cell cycle arrest in HER2-positive cancer cells. The nanoparticle-loaded patch also showed successful release and targeted cytotoxicity. As a result, this nanoparticle drug delivery system establishes multifunctional nanoplatform that effectively combines targeted chemotherapy with dual phototherapies. The in vitro data highlights the potential of this system for developing more effective and alternative targeted breast cancer treatments.
Benzer Tezler
- Polimerik nanotaşıyıcıların geliştirilmesi, karakterizasyonu ve etkinliğinin incelenmesi
Development, characteri̇zation of polymeric nanocarrier systems and i̇nvestigation of their effectiveness
NATAVAN ISMAYİLOVA
Doktora
Türkçe
2026
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL İNCE
- 99MTC ile radyoişaretli dosetaksel ve metotreksat yüklü polimerik nanosistemin kanser hücreleri üzerinde in vitro etkinliğinin araştırılması
Investigation of the in vitro efficacy of 99 MTC radiolabeled polymeric nanosystem loaded with docetaxel and methotrexate on cancer cells
İBRAHİM SARIKAVAK
Doktora
Türkçe
2026
Radyoloji ve Nükleer TıpEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP TEKSÖZ
- Atenolol yüklenmiş poli(akrilik asit) bazlı hidrojel sistemlerinin kontrollü salımının incelenmesi ve karakterizasyonu
Investigation and characterization of the controlled release of atenolol loaded poly(acrylic acid) based hydrojel systems
SİNEM DEMİR
- İndometasin konjuge biyouyumlu triblok glikopolimerin sentezi ve u87-mg hücre hattında antikanser etkisinin araştırılması
Synthesis of indomethacin conjugated bioadaptable triblock glycopolymer and investigation of its anticancer effect on u87-mg cell line
BUSE KIZILTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Biyoteknolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT PEKMEZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR SİNEM OMURTAG ÖZGEN
- Taşıyıcı sistemin özelliklerinin ilaç salımına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of delivery system properties on drug delivery
ŞEBNEM ŞENOL
Doktora
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL AKYOL