Antikanser ilaç salımı için biyopolimeriknanopartiküller
Biopolymeric nanoparticles for anticancerdrug release
Yazar: MUTLU CAN ASLANPAY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYDAN GÜLSU
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Kanser tedavi yöntemlerinden biri olan kemoterapi, DNA sentezi ve mitoza müdahale
ederek, hızla büyüyen ve bölünen kanser hücrelerinin ölümüne yol açmaktadır.
Kemoterapötik ilaçların kanser hücrelerinin yanında sağlıklı dokular ve organlar
üzerinde oluşturduğu şiddetli yan etkiler, kanser hastalarının yüksek ölüm oranlarının
esas sebeplerden biridir.
Son yıllarda kanser tedavisinde, tıp, biyoloji ve malzeme bilimlerinin disiplinler arası
çalışmalarında nanoteknoloji uygulamaları, geleneksel tedavilerin yerini hızla almaya
başlamıştır. Geleneksel kemoterapi tedavisindeki, ilacın, sağlıklı hücrelerde
oluşturduğu toksisite ve doz sınırlaması gibi sakıncaların önüne geçmek üzere
biyouyumlu nanopartiküller ile kontrollü ilaç salım çalışmaları gittikçe önem
kazanmaktadır.
Bu çalışmada, doksorubisinin sağlıklı hücrelere de sitotoksik etki göstermesi ve hızlı
metabolize olması gibi dezavantajlarının önüne geçmek üzere kontrollü salım sağlayan
nanopartiküller geliştirilmiştir. Sunulan tez çalışmasında, doksorubisinin doğal bir
polimer olan albümin nanopartiküller içine yüksek yükleme kapasitesi ile
hapsedilmesi ve uzun süreli salım profili sergilemesi hedeflenmiştir.
Bu amaçla çalışmanın ilk bölümünde, albümin nanopartiküllerin hazırlanması ve invitro
ilaç salım çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bunun için ilk olarak desolvasyon
yöntemiyle albümin nanopartiküller hazırlanmış ve Yüksek Kontrastlı Geçirimli
Elektron Mikroskobu (CTEM) kullanılarak yapı karakterize edilmiştir. Hazırlanan ve
karakterize edilen albümin nanopartiküllerin in-vitro salım profilinin belirlenmesi
amacıyla doksorubisin antikanser ilacı, partiküllere yüklenmiş ve ilaç salımının
kontrollü salım grafiği elde edilmiştir.
Çalışmanın son bölümünde doksorubisin yüklü albümin nanopartiküllerin, serbest
ilacın ve boş nanopartiküllerin A549(küçük hücreli olmayan akciğer kanseri hücre
hattı )ve HeLa (rahim ağzı kanseri hücre hattı) hücre hatları üzerindeki sitotoksisitesi
MTT testi ile karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir.
Elde edilen sonuçlardan doksorubisinin, hazırlanan albümin nanopartiküllerde yüksek
yükleme kapasitesine sahip olduğu görülmüş ve salım profillerinde başlangıçta
herhangi bir patlama etkisi olmaksızın uzun süreli kontrollü salımı gerçekleşmiştir.
Kanser hücre hatları sitotoksisite sonuçları, kontrollü salım profiliyle paralellik
sergileyerek doksorubisin yüklü albümin nanopartiküllerin kanser tedavisinde iyi bir
seçenek olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Chemotherapy, one of the methods of cancer treatment, interferes with DNA synthesis
and mitosis, leading to the death of rapidly growing and dividing cancer cells.The side
effects of chemotherapeutic drugs on healthy tissues and organs, as well as cancer
cells, are one of the main reasons for the high mortality rates of cancer patients.
In recent years, nanotechnology applications in interdisciplinary studies of medicine,
biology and material sciences begin to take place of traditional treatments in cancer
treatment rapidly. Controlled drug release studies with biocompatible nanoparticles
are becoming increasingly important to prevent drawbacks of traditional
chemotherapy treatment, such as toxicity and dose limitation of drug in healthy cells.
In this study, nanoparticles have been developed for controlled release to prevent the
disadvantages of doxorubicin such as cytotoxic effect on healthy cells and rapid
metabolism. In this presented thesis, it is aimed to encapsulate doxorubicin into
albumin nanoparticles, which is a natural polymer with high loading capacity and to
obtain long-term release profile.
In the first part of the study preparation of albumin nanoparticles and in-vitro drug
release studies were performed. For this purpose albumin nanoparticles were first
prepared by desolvation method and the structure has been characterized by using High
Contrast Transmission Microscope ( CTEM).
To determine the in-vitro release profile of prepared and characterized albumin
nanoparticles, the doxorubicin anticancer drug was loaded into the particles and a
controlled release graph of drug release was obtained.
In the last part of the study, the cytotoxicity of doxorubicin loaded albumin
nanoparticles, free drug and empty nanoparticles on A549 (non-small cell lung cancer
cell line) and HeLa (cervical cancer cell line) cell lines were comparatively examined
by MTT test.
The results showed that doxorubicin had a high loading capacity in prepared albumin
nanoparticles, and had a prolonged controlled release profile without any burst effect
at the beginning. Cancer cell line cytotoxicity results, consistent with the controlled
release profile, evidently showed that doxorubicin loaded albumin nanoparticles can
be a good option in the treatment of cancer.