3-boyutlu yazıcı ile üretilen donepezil yüklü nanopartikül gömülü iskelelerinin anti-alzheimer etkilerinin in vitro değerlendirilmesi

Abstract

Nanopartikül (NP) içine donepezil (DO) yüklendikten sonra 3 boyutlu (3B) yazıcı ile bastırılmış olan saf iskele (SI) içine gömülerek, Alzheimer hastalığı (AH) için sublingual uygulama yöntemine alternatif bir tedavi keşfetmektir. DO yüklü nanopartikülün (DNP), DNP gömülmüş iskelelerin (DNI) ve ayrıca üretimlerinde kullanılmış olan solüsyonların fiziksel ve kimyasal yapılarını incelemek amacıyla zeta potansiyel, karakterizasyon, SEM, FTIR, XRD, DSC, enkapsülleme verimliliği, ilaç salım kinetik ve disintegrasyon testleri uygulanmıştır. Ayrıca SH-SY5Y hücrelerinde A indüklenerek oluşturulan AH modeli üzerinde in vitro kültüründe hücre canlılığı, PicoGreen ve PCR testleri yapılmıştır. Bu sayede DNP ve DNI’nın anti-Alzheimer etkinlikleri değerlendirilmiştir. Yapılan morfolojik ve kimyasal testler, DNP ve DNI içerisine ilaç yüklemesinin başarılı olduğunu göstermiştir. İlaç salım testlerinde DNI’nın sublingual olarak uygulanması için yapay olarak hazırlanmış tükürük sıvısında 10 sn içerisinde çözündüğü gözlenmiştir. İn vitro hücre canlılığı testlerine göre ilaç yüklendiğinde hücre canlılığı tüm örnekler için artmıştır. Ayrıca herhangi bir toksisite gözlenmemiştir fakat ilaç yoğunluğu arttıkça canlılıkla azalma görülmüştür. PCR testlerinde ise incelenen presenilin-1 (PSEN1), mikrotübül ilişkili protein tau (MAPT), glikogen sentaz kinaz 3 beta (GSK-3β) ve β-katenin ekspresyonlarına göre anti-Alzheimer etki gözlenmiştir. DNI’nın AH tedavisinde alternatif ve etkili bir tedavi olabileceği in vitro testlerle gösterilmiştir.

The aim is to discover an alternative treatment to the sublingual application method for Alzheimer's disease (AD) by loading donepezil (DO) into a nanoparticle (NP) and embedding it in a pure scaffold (SI) printed with a 3D printer. In order to investigate the physical and chemical structures of DO loaded nanoparticles (DNP), DNP embedded scaffolds (DNI) and also the solutions used in their production, zeta potential, characterization, SEM, FTIR, XRD, DSC, encapsulation efficiency, drug release kinetics and disintegration tests were applied. In addition, cell viability, PicoGreen and PCR tests were performed on the AD model formed by inducing A in SH-SY5Y cells in in vitro cell culture. Thus, the anti-Alzheimer activities of DNP and DNI were evaluated. Morphological and chemical tests performed showed that drug loading into DNP and DNI was successful. In drug release tests, it was observed that DNI dissolved in artificially prepared salivary fluid for sublingual application within 10 seconds. According to in vitro cell viability tests, cell viability increased for all samples when drug was loaded. In addition, no toxicity was observed, but a decrease in viability was observed as drug concentration increased. In PCR tests, anti-Alzheimer effect was observed according to the expressions of presenilin-1 (PSEN1), microtubule-associated protein tau (MAPT), glycogen synthase kinase 3 beta (GSK-3β) and β-catenin. In vitro tests have shown that DNI may be an alternative and effective treatment for AD.