2 boyutlu nanomalzemelerin glioblastoma fotodinamik tedavisinde kullanımı
2D nanomaterial based photodynamic therapy directed for glioblastoma
Yazar: AYDAN FÜLDEN AĞAN
Danışman: DOÇ. DR. AÇELYA YILMAZER AKTUNA
Ankara Üniversitesi / Biyoteknoloji Enstitüsü / Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Temel Bilimler Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Glioblastoma (GBM), beyinde glial hücrelerden kaynaklanan oldukça agresif bir tür beyin tümörüdür. Glioblastoma için tercih edilen standart tedavi cerrahi rezeksiyon, eş zamanlı radyoterapi ve kemoterapidir. Bu tedavilerin ardından hastalık nüksetme eğilimi gösterirken ölümcül prognozlu, hastalarda sağ kalımı oldukça düşürmektedir. Böylesi ölümcül bir tümör ile mücadele edebilmek için alternatif tedavi metotlarının geliştirilmesi kaçınılmazdır. Bu ihtiyaç doğrultusunda, planladığımız bu tez çalışmasında fotodinamik tedavi için kullanımı tercih edilen iki boyutlu nanomalzeme grafitik karbon nitrit ve MXene türevi molibden titanyum karbür kullanılmıştır. Glioblastoma tedavisi için etkin fotosensitizer dozu ve ışığa maruz kalma süreleri belirlenerek, fotodinamik tedavi potansiyeli ortaya konulmuştur. Fotodinamik tedavi günümüzde LED ışık veya lazer aracılığıyla gerçekleştirilebilmektedir. Çalışmamızda ışığın kanserli alana özgü olarak iletilebilmesi için; beyne implante edilebilen, biyouyumlu hidrojel mikroakışkan optik fiberler üretilmiştir. Bu sayede daha yüksek ışık kalitesi ve daha iyi optik hizalama amaçlanmıştır. Üretilen mikroakışkan optik fiberlerin optik ve mekanik karakterizasyonlarının yanı sıra ex-vivo etkinlik testleri gerçekleştirilmiştir. Bu sonuçlar ışığında; ülkemizde ilk defa glioblastoma tedavisinde 2 boyutlu nanomalzeme grafitik karbon nitrit ve MXene kullanılarak pre-klinik aşamada fotodinamik tedavi protokolü oluşturulmuştur. Literatürde ilk defa beyne implante edilebilen fiber optik kablo ile kombine edilebilen mikroakışkan hidrojel optik fiber aracılı fotodinamik tedavi amacıyla biyomalzeme üretilmiş ve test edilmiştir.

Abstract:
Glioblastoma (GBM) is a highly aggressive type of brain tumor arising from glial cells in the brain. Glioblastoma is usually treated with surgical resection, concurrent radiotherapy, and chemotherapy. While the disease tends to relapse after these treatments, it significantly reduces survival in patients with a fatal prognosis. In response to this need, the two-dimensional nanomaterials graphitic carbon nitrite and MXene derivative molybdenum titanium carbide, which are both preferred for photodynamic therapy, were used in this thesis. The effective photosensitizer dose and light exposure times for the treatment of glioblastoma were determined, and the potential for photodynamic therapy was revealed. Photodynamic therapy can be performed via LED light as well as using laser light to produce biocompatible hydrogel microfluidic optical fibers that can be implanted into the brain due to higher light quality and better optical alignment properties. Optical and mechanical characterizations of the produced microfluidic optical fibers as well as ex-vivo efficiency tests were carried out.In light of these findings, a photodynamic therapy protocol using 2-dimensional nanomaterial graphitic carbon nitrite and Molibdenum titanium carbur in the treatment of glioblastoma was developed in the pre-clinical stage for the first time in our country. For the first time in the literature, a biomaterial that can be combined with a fibers has been created and tested for the purpose of microfluidic hydrogel optical fiber mediated photodynamic therapy.