In-situ fotokimyasal yöntemle altın/platin bimetalik nanoparçacıkların sentezi ve ilaç yükleme potansiyellerinin incelenmesi: fototermal ve kemoterapötik tedavi potansiyelleri
In-situ photochemical synthesis of gold/platinum bimetallic nanoparticles and investigation of drug loading potentials: photothermal and chemotherapeutic treatment potentials
Yazar: HÜSEYİN MİRAÇ DİZMAN
Danışman: PROF. DR. NERGİS ARSU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Altın = Gold ; Fotokimyasal reaksiyonlar = Photochemical reactions ; Platin = Platinum ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers ; İndirgeme = Reduction

Özet:
Kanser çağımızın en ciddi ve tedavisi en zor hastalıklarından birisidir. Tedavi amacıyla kemoterapi, fototermal terapi, hormonal tedavi, cerrahi tedavi ve biyolojik tedavi gibi çeşitli yöntemler geliştirilmesine rağmen henüz kesin sonuç veren bir yöntem bulunamamıştır. Bu tedavilerin içerisinde fototermal terapi üzerinde yapılan çalışmalar umut vadetmekte ve özellikle kemoterapi ile birleştirildiğinde tedavinin etkinliğinin arttığı yapılan çalışmalarda bulunmuştur.
Son yıllarda, sağladıkları birçok avantaj sayesinde fototermal tedavi ve kemoterapi için ilaç taşıyıcı olabilecek nanoparçacıklar üzerinde çalışmalar yoğunlaşmıştır. Bu nanoparçacıklar arasında en popüler olanı altın nanoparçacıklar (AuNp) olmasına karşın fototermal terapide düşük fotostabiliteye sahip olması onu dezavantajlı duruma düşürmektedir.
Platin nanoparçacıkları (PtNp) ise yüksek fotostabilite ve mükemmel fototermal dönüşüm açısından AuNp'lere üstün gelmektedir. Ancak PtNp'lerin normal dokulara karşı olan sitotoksik etkisi onların kullanımını sınırlandırır. Bu çalışmada iki farklı nanoparçacığın sağladığı avantajlardan yararlanmak ve dezavantajlarını minimuma indirmek amacıyla normal fototermal terapi için uygun Au@Pt bimetalik nanoparçacıklar (Au@PtNp); çevreci, pratik ve hızlı bir yöntem olan fotokimyasal indirgeme yöntemi kullanılarak başarılı bir şekilde sentezlenmiştir.
Bu işlem için tiyokzantondisülfit türevi olan [NH2-TX-S-]2 molekülü fotoindirgeyici ajan olarak kullanılmıştır. Sentezlenen nanoparçacıklara (Np) model bir kanser ilacı olan doksorubisin (DOKSO) yüklenerek aynı zamanda nanoparçacıkların ilaç taşıyıcı olarak kullanılması amaçlanmıştır.
İlaç yüklenmiş Au@PtNp'lerin karanlıkta ve yakın IR ışık aydınlatmasıyla (NIR) farklı pH'larda ilaç salım özellikleri incelenmiştir. Bu çalışmada Au@PtNp'ler kullanılarak hem fototermal hem kemoterapi tedavilerinin sinerjistik etkisinin sağlıklı ve kanser hücreleri üzerindeki etkinliği MTT deneyleri ile saptanmıştır.

Abstract:
Cancer is one of the most serious and difficult to treat diseases of our age. Although various methods such as chemotherapy, photothermal therapy, hormonal therapy, surgical treatment, and biological therapy have been developed for treatment purposes, no definitive method has yet been found. Among these treatments, studies on photothermal therapy are promising and it has been revealed in studies that the effectiveness of the treatment increases, especially when combined with chemotherapy.
In recent years, studies have focused on nanoparticles that can be drug carriers for photothermal therapy and chemotherapy, thanks to the many advantages they provide. Although gold nanoparticle (AuNp) is the most popular among these nanoparticles, its low photostability in photothermal therapy puts it at a disadvantage.
Platinum nanoparticles (PtNp) are superior to AuNps in terms of high photostability and excellent photothermal conversion. However, the cytotoxic effect of PtNp against normal tissues limits their use. In this study, Au@Pt bimetallic nanoparticles (Au@PtNp) suitable for normal photothermal therapy were successfully synthesized using the photochemical reduction method, which is an environmentally friendly, practical, and fast method, in order to take advantage of the advantages of two different nanoparticles and to minimize their disadvantages.
[NH2-TX-S-]2 molecule, which is a thioxanthone disulfide derivative, was used as photoreducing agent for this process. Doxorubicin (DOXO), a model cancer drug, was loaded onto the synthesized nanoparticles and it was aimed to use the nanoparticles as drug carriers at the same time. The drug release properties of drug-loaded Au@PtNp were investigated at different pHs in the dark and near IR light irradiation (NIR).
The drug release properties of drug-loaded Au@PtNp were investigated at different pHs in the dark and near IR light irradiation (NIR). In this study, the synergistic effect of both photothermal and chemotherapy treatments using Au@PtNp was determined by MTT experiments on healthy and cancer cells.