Bizmut sülfür nanopartikül yüklü hidrojelin 3 boyutlu baskısı ve meme kanseri tedavisinde radyoterapi etkinliğinin araştırılması
3D printing of bismuth sulfide nanoparticle loaded hydrogel and investigation of radiotherapy efficacy in breast cancer treatment
Yazar: BÜŞRA ÇOLAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NURİ ERTAŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Aljinatlar = Alginates ; Bizmut = Bismuth ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Radyoterapi = Radiotherapy

Özet:
Klinikte uygulanan meme kanseri tedavi yöntemleri arasında ana veya adjuvan tedavi olarak kullanılan radyoterapi, iyonize radyasyon ışını altında katı tümör doku bölgesini hedefleyerek doku içerisindeki tümör hücrelerini etkisiz hale getirebilen lokal bir terapi yöntemidir. Tedavi boyunca belirli doz ve aralıklarda uygulanan iyonize radyasyon ışınları tümör hücrelerinde radyodirenç oluştururken; kullanılan dozun arttırılması tümörü çevreleyen sağlıklı doku veya hücrelerdeki metabolik işleyişe zarar vermektedir. Tedavinin etkinliğini azaltan bu sınırlamaların üstesinden gelebilmek adına katı tümör dokusu üzerinde düşük doz ve aralıkta iyonize radyasyon ışını altında yüksek terapötik etkinlik gösterebilen yeni bir yaklaşıma ihtiyaç vardır. Yapılan tez çalışmasında, radyosensitizör özellik gösteren Bi2S3@BSA nanopartikülleri, 3 boyutlu baskı kullanılarak aljinat bazlı doku iskelesi içerisine yerleştirilmiş ve üretilen nanoradyosensitizör yüklü doku iskeleleri düşük ve tek doz (4 Gy) iyonize radyasyon ışıması altında yapılan in vitro ve in vivo deneylerde yüksek antikanser aktivite göstermiştir. Lokal olarak tümör dokusuna implante edilebilen 3 boyutlu nanoradyosensitizör yüklü doku iskeleleri, hedef kanser türü olarak seçilen ve radyoterapinin en sık uygulandığı kanser türlerinden biri olan meme kanserinde özellikle cerrahi sonrası uygulamalarda potansiyel bir tedavi seçeneği olabilir.

Anahtar Kelimeler: bizmut sülfür, radyosensitizör, radyoterapi, aljinat doku iskelesi, 3 boyutlu baskı

Abstract:
Radiotherapy, which is used as the primary or adjuvant treatment for breast cancer in the clinic, is a local therapeutic strategy that can kill tumor cells in the tissue by focusing an ionizing radiation beam on the solid tumor tissue region. While the use of ionizing radiation beams at certain doses and intervals during the therapy induces radioresistance in tumor cells, increasing the dose employed impairs the metabolic activity of the healthy tissue or cells surrounding the tumor. To address these restrictions, which lower treatment efficacy, a novel technique is needed that demonstrates great therapeutic efficacy on solid tumor tissue employing low dosage and range ionizing radiation beams. In the thesis study, Bi2S3@BSA nanoparticles with radiosensitizer properties were incorporated into alginate-based scaffolds using 3D printing, and the resulting nanoradiosensitizer-loaded scaffolds demonstrated high anticancer activity in in vitro and in vivo experiments conducted under low and single dose (4 Gy) ionizing radiation irradiation. 3D printed nanoradiosensitizer-loaded scaffolds that can be locally implanted into tumor tissue may be a potential treatment option for breast cancer, which is one of the cancer types selected as the target cancer type and where radiotherapy is applied most frequently, particularly in post-surgical applications.

Keywords: bismuth sulfide, radiosensitizer, radiotherapy, alginate scaffold, 3D printing