Altın ve gümüş nanopartiküllerin insan gingival fibroblast hücrelerine sitotoksik etkisinin invitro olarak değerlendirilmesi
The evaluation of the cytotoxic effect of gold and silver nanoparticules on human gingival fibroblast cell in vitro
Yazar: DİDAR TORLAK
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGE GÖKTÜRK
Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Periodontoloji Ana Bilim Dalı / Periodontoloji Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2020
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Altın = Gold ; Biyosentez = Biosynthesis ; Fibroblastlar = Fibroblasts ; Gingiva = Gingiva ; Gümüş = Silver ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; Yara iyileşmesi = Wound healing ; İn vitro = In vitro

Özet:
Biyosentez ile elde edilen metalik nanopartiküller; mantar, virüs, bakteri, bitki gibi canlı organizmaların kullanılarak metal tuzlarının indirgenmesi sonucu elde edilir. Gümüş ve altın nanopartiküllerin antimikrobiyal, antienflamatuar, yanık yara iyileşmesini hızlandırmak gibi etkileri olduğu bilinmektedir. Bu özelliklerinden dolayı altın ve gümüş nanopartiküllerin periodontal tedavilerde de güvenle kullanılabilirliğini değerlendirmek için 48 saatlik sitotoksite, proliferasyon ve migrasyon gibi hücresel etkilerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Nar kabuğu ekstraktı kullanılarak biyosentez ile altın ve gümüş nanopartiküller elde edildi. Sentezlenen nanopartiküllerin ultraviyole-görünür bölge spektroskopisi (UV-Vis) analizi, fourier dönüşümlü infrared spektroskopisi (FTIR) analizi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri yapıldı. Altın ve gümüş nanopartiküller en yüksek konsantrasyonları sırasıyla 5,23 µg/ml ve 13,06 µg/ml olmak üzere yedi farklı dilüsyonda insan gingival fibroblast hücrelerine eklenerek sitotoksisite deneyleri yapıldı. Ayrıca en düşük iki konsantrasyondaki altın ve gümüş nanopartiküllerin İGF hücreleri üzerinde oluşturulan yara modeline etkisi değerlendirildi. Nar kabuğu ekstraktından elde edilen altın nanopartiküller SEM sonuçlarına göre
~ 25 nm, gümüş nanopartiküller ise~ 60 nm olduğu görülmüştür. Altın nanopartiküller 24 ve 48 saatlik kullanılan tüm konsantrasyonlarda İGF hücrelerine karşı %95 ve üzeri canlılık oranları elde edilmiştir. Gümüş nanopartiküllerde ise 24 ve 48 saatlik kullanılan tüm konsantrasyonlarda İGF hücrelerine karşı %80 ve üzeri canlılık oranları elde edilmiştir. Benzer konsantrasyonlarda altın ve gümüş nanopartiküllerin İGF hücreleri üzerine etkileri karşılaştırıldığında gümüş nanopartiküllerin daha sitotoksik olduğu görülmüştür (p<0,05). İGF hücrelerinde oluşturulan yara modeli üzerindeki iyileşmenin 24 saatlik sonuçları değerlendirildiğinde kapanmadan kalan yara miktarları negatif kontrol grubuna göre tüm nanopartikül eklenen gruplarda daha başarılı bulunmuştur (p<0,05). 24 saatlik sonuçlar değerlendirildiğinde iki nanopartikülde de yüksek olarak kullanılan konsantasyon daha başarılı bulunmuştur (p<0,05). 48. saatlik sonuçlara göre oluşturulan tüm yaralar %100 kapanmıştır. Çalışmamızın sonuçları altın ve gümüş nanopartiküllerin İGF hücrelerine karşı sitotoksik etki göstermediği ve periodontal yara iyileşmesi için terapötik bir ajan olarak tercih edilebileceğini göstermektedir. Gümüş nanopartiküller proliferasyon ve migrasyonda altın nanopartiküllere göre istatistiksel olarak daha başarılı bulunmuştur. Bu bulguları doğrulamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

Abstract:
Biosynthesis nanomaterials were obtained by reducing metalic salts using living organisms such as fungi, virus, bacteria, plants. Silver and gold nanoparticles were known with their antimicrobial, anti-inflammatory characteristics, and accelerating burn wound healing. The aim of this study, compare the cellular effects such as 48-hour cytotoxicity, proliferation and migration in order to evaluate its safe use in surgical and non-surgical periodontal treatments. Gold and silver nanoparticles were obtained by biosynthesis using pomegranate peel extract. Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) analysis, Fourier conversion infrared spectroscopy (FTIR) analysis, scanning electron microscopy (SEM) analyzes of the synthesized nanoparticles were accomplihed. Cytotoxicity experiments were performed by adding gold and silver nanoparticles to human gingival fibroblast (IGF) cells at seven different dilutions, with the highest concentrations of 5.23 µg / ml and 13.06 µg / ml, respectively. In addition, the effect of gold and silver nanoparticles at the lowest two concentrations on the wound model created on IGF cells was evaluated. According to SEM results, gold nanoparticles synthesized from pomegranate peel extract are about 25 nm, silver nanoparticles are about 60 nm. Gold nanoparticles yielded 95% and above viability against IGF cells at all concentrations used for 24 and 48 hours. In silver nanoparticles, 80% and above viability was obtained against IGF cells at all concentrations used for 24 and 48 hours. When the effects of gold and silver nanoparticles at similar concentrations on IGF cells were compared, it was observed that silver nanoparticles were more cytotoxic (p <0.05). The healing potential at 24 hours between groups were compared and it was found that silver and gold nanoparticle group significantly increased the migration rate compared to negative control groups (p <0.05). When the 24- hour results were evaluated, the higher concentration used in both nanoparticles group were found to be more effective on wound healing (p <0.05). According to the results showed that gold and silver nanoparticles any cytotoxic effects against IGF cells and can be preferred as a therapeutic agent for periodontal
wound healing. Silver nanoparticles were statistically more effective in proliferation and migration than gold nanoparticles. Further studies are needed to confirm these findings.