İn Vitro Kan Beyin Bariyeri (Kbb) Modelinde Polimer Kaplı Süperparamanyetik Demir-Oksit Nanopartiküllerin Manyetik Alan Maruziyeti Altında Kbb Geçirgenliğine Etkisinin Incelenmesi


Güler Öztürk G.(Executive), Çakmak S., Gümüşderelioğlu M., Koçum İ. C.

TUBITAK Project, 2019 - 2021

  • Project Type: TUBITAK Project
  • Begin Date: September 2019
  • End Date: March 2021

Project Abstract

Bu projede, radyofrekans (RF)-alan kaynaklı hipertermi maruziyet sisteminin üretimi ve üretilen bu cihazla farklı fonksiyonel özellikler kazandırılan manyetik nanopartiküllerin RF-alan hipertermi ile etkinliğinin arttırılması ve in vitro koşullarda glioblastoma hücrelerinde (T98G) araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, öncelikle, 13,56 MHz frekansta RF-alan hipertermi maruziyet sisteminin tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, alternatif manyetik alan (AMF) ile etkileşerek hedef bölgede ısı oluşumu sağlayacak süperparamanyetik demir oksit nanopartiküller (SPDON'lar) sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Elde edilen SPDON’lar, poli(laktik-ko-glikolik asit, PLGA)-b-poli(etilen glikol, PEG) di-blok ko-polimeri ile kaplanarak manyetik özellikli polimerik nanopartiküller (PLGA+SPDON NP'ler) üretilmiştir. Ardından, PLGA+SPDON NP'lere temozolomid (TMZ) enkapsülasyonu çalışmaları yapılmış, ancak TMZ'nin % enkapsülasyon verimi düşük çıktığından, T98G hücrelerinde etkin toksik doz derişimine ulaşılamamıştır. Bu nedenle, etken madde değiştirilerek GBM tedavisi için potansiyel bir ajan olan kurkumin (CUR) çalışılmış ve CUR yüklü manyetik PLGA NP'ler sentezlenerek, bu NP'lere, yüzeylerine fibronektin yapışma sekansı olan glisin-arjinin-glisin-aspartik asit-serin (GRGDS) peptit konjugasyonu ile hücresel alım/hedeflendirme fonksiyonu kazandırılmıştır. Ayrıca, üretilen ve farklı biyo-aktif özellik kazandırılan tüm nanopartiküllerin karakterizasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Bu aşamadan sonra, hücre kültürü deneyleri yapılmıştır ve peptit bağlı CUR yüklü manyetik PLGA NP'ler 6 kat daha az CUR içermesine rağmen CUR yüklü manyetik PLGA NP'ler ile T98G hücreleri üzerinde 24, 48 ve 72. saatlerde MTT analizlerinde benzer toksik etkiler görülmüştür ve 72. saatte bu etkiler canlı/ölü hücre boyama ve Anneksin V/PI analizleri ile desteklenmiştir. Bu durum, GRGDS ile fonksiyonelleştirilmiş PLGA NP'lerin hücresel alım/hedeflendirme başarısıyla açıklanabilir. Ayrıca, RF-hipertermi uygulanan NP'ler, T98G hücrelerinin % canlılık değerlerini RF-hipertermi uygulanmayan PLGA+SPDON, PLGA+SPDON+CUR ve PLGA+SPDON+CUR +GRGDS NP'lere göre istatistiksel olarak anlamlı derecede azaltmıştır. Sonuç olarak, peptit bağlı kurkumin yüklü manyetik PLGA NP'lerin RF-hipertermi ile birlikte glioblastoma tedavisinde etkili bir anti-tümör sistemi olarak kullanılabileceği in vitro deneylerle gösterilmiştir.