Metal oksit esaslı kappa karragenan
PEG nanotaneciklerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve biyosensör uygulamaları / Preparation, characterization and biosensor applications of metal oxide based kappa carragenan / PEG nanoparti̇cles
Yazar: AYSUN KARABATAK
Danışman: DOÇ. DR. SELCAN KARAKUŞ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fiziksel Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Biyomedikal uygulamalarda benzersiz antikanser aktivitesi ve ultra hassas algılama özelliği ile yeşil çok işlevli nanoformülasyonun geliştirilmesine büyük önem verilmiştir. Bu çalışma, akıllı telefona entegre kolorimetrik dopamin algılama platformunu ve Kappa Karragenan/PEG-CuO nanotaneciklerinin antikanser aktivitesini araştırdı. Hazırlanan κCA/PEG-CuO nanotaneciklerinin karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM), yüksek çözünürlüklü transmisyon elektron mikroskobu (HRTEM), X-ışını kırınım analizi (XRD), fourier transform kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve ultraviyole-görünür (UV-Vis) teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yüzey karakterizasyonu, elde edilen nanotaneciklerin 5-10 nm partikül boyutu aralığında küresel bir yüzeye sahip olduğunu ortaya çıkardı. Dijital kolorimetrik κCA/PEG-CuO nanotanecik tabanlı biyosensör 0.1M fosfat tampon çözeltisinde (PBS) (pH=7.4)  yüksek katsayılı korelasyon (R2 = 0.982) ve 504 nM düşük algılama limiti (LOD) ile 0.1-100 µM geniş bir konsantrasyon aralığında dopamin için hassas ve seçici algılama gösterdi.Ek olarak, hazırlanan κCA/PEG-CuO nanotaneciklerinin canlı hücrelerde (HepG2 hepatoselüler karsinom), MIA PaCa-2 pankreas kanseri hücrelerinde ve HUVEC'de (insan göbek damarı endotel hücreleri) sitotoksisitesi araştırıldı ve bu da κCA/PEG-CuO nanotaneciklerinin iyi bir biyouyumluluğa sahip olduğunu kanıtladı. Sonuç olarak, deneysel sonuçlar, dopaminin tespiti için umut verici bir biyosensör ve pankreas kanseri tedavisi için etkili bir nanotaşıyıcı olduğunu göstermiştir.

Abstract:
The development of green multifunctional nanoformulation has been given great attention with unique anticancer activity and ultra-sensitive sensing property in biomedical applications. This study investigated the smartphone integrated colorimetric dopamine sensing platform and anticancer activity of Kappa Carrageenan/PEG-CuO nanoparticles. The characterization of the prepared κCA/PEG-CuO nanoparticles was conducted using such scanning electron microscopy (SEM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), X-ray diffraction analysis (XRD), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and ultraviolet-visible (UV-Vis) techniques. The surface characterization revealed that the obtained nanoparticles had a spherical surface in the particle size range of 5–10 nm. The digital colorimetric κCA/PEG-CuO nanoparticles based biosensor showed sensitive and selective detection for dopamine in a wide concentration range of 0.1–100 µM with a high coefficient correlation (R2 = 0.982) and low limit of detection (LOD) of 504 nM in 0.1 M phosphate buffer solution (PBS) (pH = 7.4). In addition, the cytotoxicity of the prepared κCA/PEG-CuO nanoparticles in living cells (HepG2 hepatocellular carcinoma), MIA PaCa-2 pancreatic cancer cells and HUVEC (human umbilical vein endothelial cells) was investigated, which proved that κCA/PEG-CuO nanoparticles possessed good biocompatibility. Consequently, the experimental results showed that it is a promising biosensor for the detection of dopamine and an effective nanocarrier for pancreatic cancer therapy.