Polimerik nanopartiküllerin partikül büyüklüğüne bağlı olarak hücre içine alım kinetikleri ve mekanizmaları
Cellular uptake kinetics and mechanisms of polymeric nanoparticles depending on particle size
Yazar: ADEM ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. YILMAZ ÇAPAN
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Farmasötik teknoloji = Technology-pharmaceutical ; Glikolik asit = Glycolic acid ; Kitosan = Chitosan ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Polilaktik asit = Polylactic acid ; Polimer malzemeler = Polymer materials ; Polimerik partiküller = Polymeric particles ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers ; İlaçlar = Drugs

Özet:
Bu çalışmada, PLGA ve kitosan nanopartiküllerinin partikül büyüklüğüne bağlı olarak hücre içine alımlarının araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla PLGA nanopartikülleri 
nanopresipitasyon, kitosan nanopartikülleri ise iyonik jelasyon metodu ile hazırlanmıştır. PLGA nanopartiküllerinin partikül büyüklüğü hücre kültürü ortamında stabil bulunurken, kitosan nanopartiküllerinin agrege olduğu gözlemlenmiştir. Bu sonuç göz önünde bulundurularak nanopartiküllerin hücre içine alımına partikül büyüklüğünün etkisi PLGA nanopartikülleri kullanılarak, HEK293 hücreleriyle değerlendirilmiştir. Kitosan nanopartiküllerinin agregasyonunun, beyin endotel hücreleriyle kitosan nanopartiküllerinin etkileşimine etkisi ise beyne hedeflendirilmiş kitosan nanopartikülleri (Kitosan-PEG-Biyotin-CD71) kullanılarak hCMEC/D3 hücreleriyle değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, nanopresipitasyon yöntemiyle elde edilen PLGA nanopartiküllerinin partikül büyüklüğünde ufak görülebilecek bir değişikliğin nanopartiküllerin karakteristik özelliklerini, hücreye alım etkinliklerini ve in vivo ortamda davranışlarını değiştirebileceği gösterilmiştir. Ayrıca hCMEC/D3 hücrelerinin, Kitosan-PEG-Biyotin-CD71 nanopartiküllerini hücre içine alırken makropinositozu ve reseptör aracılı endositozu kullandığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, it was aimed to investigate cellular uptake of PLGA and chitosan nanoparticles depending on particle size. For this aim, PLGA and chitosan nanoparticles were prepared by nanoprecipitation and ionic gelation method, respectively. PLGA nanoparticles' average particle size was found stable in cell culture medium but chitosan nanoparticles were aggregated. Based on this results, effect of nanoparticles' size on intracellular delivery was evaluated using PLGA nanoparticles on HEK293 cells. On the other hand, effect of chitosan nanoparticles' aggregation on human brain endothelial cells (hCMEC/D3 cells) and chitosan nanoparticles' interactions was evaluated using brain-targeted chitosan nanoparticles (Chitosan-PEG-Biotin-CD71). In conclusion, our findings showed that a small variation in the average particle size of PLGA nanoparticles prepared by nanoprecipitation can change the nanoparticles' characteristics, influence their efficacy for cellular delivery and in vivo behaviors. Also, hCMEC/D3 cells used macropinocytic and receptor-mediated endocytic pathways to uptake Chitosan-PEG-Biotin-CD71 nanoparticles.