Titanyum dioksit nanopartikülünün sıçan siyatik siniri üzerine toksik etkilerinin araştırılması
Investigate toxic effects of titanium dioxside nanoparticles on rat sciatic nerve
Yazar: BAYRAM ERDOĞAN
Danışman: PROF. DR. YUSUF ÇAMLICA
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Nanoteknoloji 1-100 nanometre boyutlarındaki partiküllerin kullanıldığı fizik, kimya, biyoloji, elektronik, enerji üretimi, tıp gibi geniş uygulama alanları bulunan yeni bir bilim dalıdır. Son yıllarda nanoteknoloji alanındaki hızlı gelişmeler bu teknoloji ürünlerinin günlük yaşantımıza daha fazla oranda girmesine yol açmaktadır. Kirlenmeyen leke tutmayan kumaş, su tutmayan-ıslanmayan kirlenmeyen boyalar, traş losyonları, güneş kremleri bunlardan bazılarıdır. Zamanla nanoteknolojideki gelişmeler diğer teknolojik alanlarda olduğu gibi insan ve ekosistem için büyük yararları olduğu kadar önemli zararları olabileceği konusunu da gündeme getirmiştir. Bu çalışmada titanyum dioksit (TiO2) nanopartikülünün sıçan siyatik siniri üzerine toksik etkileri araştırılmıştır. Çalışmamızda ortalama 200-250 g ağırlığında, 21 adet erişkin erkek Wistar albino sıçan kullanılmıştır. Deney hayvanları her grupta 7 sıçan olacak şekilde rastgele 3 gruba bölünmüştür. 1. grup kontrol, 2. grup düşük doz, 3. grup ise yüksek doz deney grubu olarak belirlenmiştir. 8 nm boyutlarındaki TiO2 nanopartikülünün düşük dozu 5 mg/kg, yüksek dozu 50 mg/kg olmak üzere 2 farklı dozu 21 gün boyunca 48 saatte bir olmak üzere sıçanların periton içine enjekte edilmiştir. Kontrol grubundaki sıçanların periton içine ise, 21 gün boyunca 48 saatte bir olmak üzere serum fizyolojik enjekte edilmiştir. Son uygulamadan 24 saat sonra in vivo olarak siyatik sinir birleşik motor aksiyon potansiyelleri (BMAP) kayıtlanmıştır. Daha sonra sıçanlar sakrifiye edilerek sinirler izole edilmiştir. TiO2 nanopartikülünün sinirler üzerine elektrofizyolojik etkilerinin yanı sıra histolojik ve biyokimyasal etkileri de araştırılmıştır. Literatürde nanopartiküllerin periferal sinirler üzerine toksik etkilerini gösteren herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Nanopartiküllerin kardiyovasküler sistem aracılığı ile taşınması sonucu doku ve organlarda birikmesi gözlemlenmiştir. Çalışma sonucunda, nanopartiküllerin damar endotelinden siyatik sinire geçerek ve siyatik sinirde oksitadatif stres bağlı nörotoksik etki yaptığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Titanyum dioksit, Periferik sinir, Oksidatif stres, Histopatolojik etki, Aksiyon potansiyali, Toksik etki

Abstract:
Nanotechnology is a new discipline, which 1-100 nanometers dimensions particles are used, with a wide range of application areas that are including physics, chemistry, biology, electronics, energy production, and medicine. Rapid developments in the field of nanotechnology during recent years lead to entering nanotech products much more than the past in our daily lives. Some of them are dirty less – spotless clothing, wet less – dirty less dyes, shaving lotions, sunscreen. Nanotechnological applications have led to predictions of great benefits and also great harmful to humanity and the ecosystem as other technological advances developments. In this study were investigated toxic effects of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles on rat sciatic nerve. In our present study, 21 adult, male Wistar albino rats that are approximately 200-250 g weights were used. Animals were randomly divided into 3 groups which contain 7 rats in per groups. 1. group is control group, 2. group is low dose group, 3. group high dose experimental group. Low dose 5 mg/kg and high dose 50 mg/kg 8 nm dimensions of TiO2 suspensions were administrated into rats for 21 days by intraperitoneal injection every 48 hours, respectively. Physiologic serum were administrated into the control group rats by intraperitoneal injection for 21 days every 48 hours, respectively. After 24 hours from last administration were recorded action potential sciatic nerve by in vivo. Then, nerves of rats were isolate by sacrificing. Not only TiO2 nanoparticles electrophysiologically effects on nerves, but also histological and biochemical effects were examined. Any study which is about toxic effect of nanoparticles on peripheral nerves found in the literature. Transport of nanoparticles through cardiovascular system was observed as a result of accumulation in tissues and organs. Result in this study, it was observed that exposure of nanoparticles sciatic nerve from vascular endothelial tissue and affected by oxidative stress induced neurotoxicity. 

Keywords: Titanium dioxide, Peripheric nerve, Oxidative stress, Histopathological effect,
Action potential, Toxic effect