Serum albumin modifiye hünnap (Zizyphus jujuba) kuantum noktalarının sentezi ve çeşitli kanser hücre üzerindeki etkisinin belirlenmesi
Serum albumin synthesis of modified jujube (Zizyphus jujuba) quantum dot and determination of its effect on various cancer cells
Yazar: MUHAMMED NECİP CANBOLAT
Danışman: PROF. DR. ESEN TAŞĞIN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı / Beslenme ve Diyetetik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics

Özet:
Amaç: Bu araştırma, hünnap meyvesinden hidrotermal yeşil sentez yöntemi ile kuantum noktalarının elde edilmesi, serum albümin ile konjuge edilerek etkinliğinin arttırılması ve belirlenen sağlıklı hücre (insan dermal fibroblast/sağlıklı hücre hattı - HDF) ve bazı kanser hücre hatlarına (kolon kanseri - Caco-2 ve küçük hücreli olmayan akciğer kanseri - A549) uygulanarak, hücreler üzerine etkinliğinin gösterilmesi amacıyla yürütülmüştür.
Yöntem: Araştırmada, yeşil sentezle üretilen kuantum noktalarının (CQD) ve albumin ile modifiye edilen kuantum noktalarının (SA@Z-CQD) karakterizasyonu için; Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR), X Işını Kristalografisi (XRD), Geçirimli Elektron Mikroskobisi (TEM) ölçümleri yapılmıştır. Sentezlenen bileşiklerin in vitro etkinliklerinin değerlendirilmesinde viabilite assay olarak MTT assay kullanılmıştır. Sentezlenen kuantum noktalarının antioksidan aktiviteleri KUPRAK tayini ve DPPH serbest radikali giderme aktivitesi yöntemleri kullanılarak yapılmıştır.
Bulgular: Çalışmada, UV-görünür spektrum, Z-Eks. ve Z-CQD nanopartiküllerinin 210 nm'de maksimum absorbans gösterdiğini ve ardından 300 nm'de pikler oluşturduğu kaydedilmiştir. FT-IR analizinde, sağlanan spektrumlar, SA-CQD'lerin zengin yüzey kimyasını gösteren hidroksil, amino ve karboksil gruplarına karşılık gelen karakteristik zirveleri ortaya koymuştur. CQD'lerin XRD analizleri ile kristalin yapıları doğrulanmıştır. TEM görüntülemesi ile 2-16 nm arasında değişen parçacık boyutlarını sergilediği kaydedilmiştir. Hünnap meyvesi örneklerinde α-tokoferol ve BHA'ya göre daha yüksek absorbans değeri ölçülmüş, KUPRAK tayinine göre hünnap meyvesi örneklerinin pozitif kontrollerden daha fazla bakır indirgeme kapasitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Ortamdaki CQD'lere serum albumin ilavesinin DPPH serbest radikali giderme aktivitesini arttırdığı saptanmıştır. Bu çalışmada kullanılan CQD'lerin kanserli hücrelere karşı sitotoksisitelerinin yüksek olduğu görülmüştür. 
Sonuç: Bulgular, hünnap meyvesinden elde edilen QD'lerin biyomedikal uygulamalarda, özellikle kanser tedavisinde etkili ajanlar olarak potansiyelini göstermiştir. Bu çalışma, gelecekteki araştırmalarda CQD'ler yoluyla uygulanan ilaçların etkinliğinin arttırılması ve kanser tedavilerinde kullanılmasına alternatif bir yaklaşım olabileceğini vurgulamaktadır. Araştırma sonucunda, serum albümin yüklenen CQD'lerin kanserli hücre hattı üzerindeki olumlu etkisi ve yüksek antioksidan aktivitesi ile ilgili alandaki ilaca (MTX) eşdeğer fonksiyonel bir nanopartikül geliştirilmiştir. 
Anahtar Kelimeler: Hünnap, yeşil sentez, karbon kuantum noktaları, serum albumin
Ağustos 2024, 79 sayfa

Abstract:
Objective: This research was carried out to obtain quantum dots from jujube fruit by hydrothermal green synthesis method, to enhance their effectiveness by conjugating with serum albumin and to show their effectiveness on cells by applying to determined healthy cells (human dermal fibroblast/healthy cell line - HDF) and some cancer cells (colon cancer - Caco-2 and non-small cell lung cancer - A549).
Method: In the research, the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-Ray Diffraction (XRD), and the Transmission Electron Microscopy (TEM) measurements were performed for the characterization of quantum dots (CQDs) produced by green synthesis and quantum dots modified with albumin (SA@Z-CQDs). The MTT assay was used as a viability assay for evaluating the in vitro effectiveness of the synthesized compounds. The antioxidant activities of the synthesized quantum dots were assessed using the CUPRAC method and the DPPH free radical scavenging activity method.
Findings: The results of this study indicated that the Z-Ext. and Z-CQD nanoparticles showed maximum absorbance at 210 nm and followed by peaks at 300 nm in the UV-visible spectrum. In FT-IR analysis, the spectra provided revealed characteristic peaks corresponding to hydroxyl, amino and carboxyl groups indicating the rich surface chemistry of SA-CQDs. Crystalline structures of CQDs were confirmed by XRD analysis. It was noticed that the particle sizes ranged from 2 to 16 nm were exhibited by TEM imaging. In jujube fruit samples, a higher absorbance value was measured compared to α-tocopherol and BHA, and according to the CUPRAC assay, the jujube fruit samples exhibited a greater copper-reducing capacity than the positive controls. It was determined that the addition of serum albumin to CQDs in the medium increased the DPPH free radical scavenging activity. It was observed that the CQDs used in this study had high cytotoxicity against cancer cells.
Results: The findings of this study clearly showed the potential of QDs derived from jujube fruit as effective agents in biomedical applications, especially in cancer treatment. This study emphasizes that it can be an alternative approach to increase the effectiveness of drugs administered via CQDs in future research and to use them in cancer treatments. As a result of the research, a functional nanoparticle equivalent to the drug in the field (MTX) was developed with the positive effect of serum albumin-loaded CQDs on cancer cell lines and high antioxidant activity.
Keywords: Jujube, green synthesis, carbon quantum dots, serum albümin
August 2024, 79 pages