Investigation of the effect of titanium dioxide nanoparticles on DNA damage in human embryonic lung cells
Titanyum dioksit nanopartiküllerinin insan embriyonik akciğer hücrelerinde DNA hasarı üzerine etkisinin araştırılması
Yazar: OLKAN AFŞAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞATAY OLTULU
Trakya Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Akciğer = Lung ; DNA hasarı = DNA damage ; Embriyo = Embryo ; Genotoksik etki = Genotoxic effect ; Nanomateryaller = Nanomaterials ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Titanyum dioksit = Titanium dioxide

Özet:
Nanomateryallerin kullanımı günümüzde gittikçe artmaktadır ve oluşturabilecekleri
sağlık riskleri hakkındaki endişe duyulmaktadır. Günümüzde nanopartiküller, biyo sensörlerin,
güneş pillerinin, foto detektörlerin, seramiklerin ve nano jeneratörlerin üretiminde yoğun bir
şekilde kullanılmaktadır. Çalışmamızda titanyum dioksit nanopartiküllerinin HEL 299 / An1
insan embriyonik akciğer hücre hattında sitotoksik etkisi ve oksidatif DNA hasarı
oluşturmasının araştırılması amaçlanmıştır. Brokit yapıdaki nanotitayum dioksit
nanopartiküllerinin sitotoksik etkisi MTT testi ile belirlenmiştir. Hücrelerin yarısını öldüren
değer 24 saat maruz kalma grubunda 25,93 µM ve 48 saat değeri ise 0,054 µM olarak tespit
edilmiştir. İndüktif eşleşmiş plazma-kütle spektrometresi ile belirlenen hücre titanyum
miktarları 24 saatte 25967 ppb, 48 saatte ise 210353 ppb (p<0,01) olarak belirlenmiştir.
Oksidatif DNA hasarı biyobelirteci olarak 8-OHdG miktarı tespit edilmiştir. Daha hassas bir
analiz yöntemi olduğu için sıvı kromatografi-kütle spektrometresi/kütle spektrometresi yöntemi
kullanılmıştır. 24 saat maruz kalmada 32,96 ng/mL ve 48 saat maruz kalmada 17,89 ng/mL 8-
OHdG tespit edilmiştir.
Çalışmamızda kullanılan insan embriyonik akciğer hücre hattında nanopartiküllere
maruziyetin neden olduğu toksisitenin değerlendirilmiş olması literatüre katkı sağlayacaktır.
Çalışmamızda titanyum nanopartiküllerinin insan embriyonik akciğer hücre hattında doza bağlı
olarak sitotoksisiteye neden olduğu, oksidatif DNA hasarına neden olduğu ve titanyumun 48
saatte daha yüksek miktarda hücreye alındığı bulunmuştur.
Anahtar sözcükler: nano malzeme, nano titanyum dioksit, oksidatif DNA hasarı,
sitotoksisite

Abstract:
The use of nanomaterials is increasing day by day and there is concern about the health
risks they may pose. Today, nanoparticles are used extensively in the production of biosensors,
solar cells, photodetectors, ceramics, and nano generators. In our study, it was aimed to
investigate the cytotoxic effect and oxidative DNA damage of titanium dioxide nanoparticles
in HEL 299 / An1 human embryonic lung cell line. The cytotoxic effect of nanotitaium dioxide
nanoparticles in brookite structure was determined by MTT test. The value that killed half of
the cells was determined as 25,93 µM in the 24-hour exposure group and 0,054 µM in the 48-
hour group. Cell titanium amounts determined by inductively coupled plasma-mass
spectrometry were 25967 ppb in 24 hours and 210353 ppb in 48 hours (p<0.01). The amount
of 8-OHdG was determined as a biomarker of oxidative DNA damage. Liquid chromatographymass spectrometry/mass spectrometry method was used because it is a more sensitive analysis
method. 32,96 ng/mL at 24-hour exposure and 17,89 ng/mL 8-OHdG at 48-hour exposure were
detected.
Evaluation of toxicity caused by exposure to nanoparticles in the human embryonic lung
cell line used in our study will contribute to the literature. In our study, it was found that titanium
41
nanoparticles caused dose-dependent cytotoxicity in the human lung cell line, caused oxidative
DNA damage, and a higher amount of titanium was taken up into the cells in 48 hours.
Keywords: nano material, nano titanium dioxide, oxidative DNA damage, cytotoxicity