Karbon nanolif taşıyıcılara yüklenmiş D vitamininin kolon kanseri hücreleri üzerindeki etkisinin araştırılması

Abstract

Amaç: İlacın hücrelere taşınması başta kanser olmak üzere birçok hastalığın tedavisi için önemlidir. Karbon nanomalzemeler, yüksek kimyasal dirence, verimli mekanik özelliklere sahip ve hafif oldukları için ilaç dağıtımı için iyi adaylardır. Mevcut literatür verileri, D vitamininin (VD) kanseri önlemedeki rolünü desteklemektedir ve VD'nin kanserin başlangıcında, ilerlemesinde, prognozunda ve tedavisinde önemli bir rolü olduğunu göstermiştir. Aerojeller, nanomalzemelerin ilaç yükleme kapasitesi için önemli avantajlar olan çok daha geniş yüzey alanları ve ultra gözenekli yapıları ile öne çıkmaktadırlar. Bu çalışmada, çevre dostu olması, sitotoksik etkilerinin olmaması ile yüksek biyouyumlu olması ve kolay üretilebilmesi nedeniyle aerojellerde taşıyıcı malzeme olarak karbon nanolifler (CNF) kullanılarak biyouyumlu ve maliyeti düşük VD taşıyıcılarının geliştirilmesi hedeflenmiştir. Gereç ve Yöntem: Aerojellerin antiproliferatif ve sitotoksik aktivitesini belirlemek için MTT yöntemi kullanılmıştır. VD yüklü aerojellerin kolon kanseri hücrelerinin migrasyonu üzerindeki etkisini belirlemek için yara açma deneyi yapılmıştır. Kolon kanseri hücrelerinde olası apoptotik mekanizmayı araştırmak için biyokimyasal ve morfolojik yöntemler kullanılmıştır. Bulgular: Bu çalışmada, VD yüklü aktif karbon nanolifleri (ACNF) içeren kompozit aerojel ilaç taşıma sisteminin normal hücrelerde yüksek proliferasyon oranlarına sahip olduğu, bununla birlikte kanser hücreleri üzerinde sitotoksik ve apoptotik etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Bunun yanı sıra üretilen taşıyıcı sistemin hücre migrasyonu üzerinde inhibisyon etkisi olduğu tespit edilmiştir. Sonuç: VD yüklü ACNF içeren kompozit aerojelin kolon kanseri üzerinde etkili olduğu ve umut vadeden yeni bir ilaç taşıyıcı sistem olduğu düşünülmektedir.

Objective: Transport of the drug to the cells is important for the treatment of many diseases, especially cancer. Carbon nanomaterials are good candidates for drug delivery as they have high chemical resistance, efficient mechanical properties and weightless characters. Current literature data supports the role of vitamin D (VD) in cancer prevention and showed that VD has an important role in the onset, progression, prognosis and treatment of cancer. Aerogels stand out with much larger surface areas and ultra-porous structures which are important advantages for drug loading capacity of the nanomaterials. Developing biocompatible and inexpensive VD carriers was aimed in this study by using carbon nanofibers (CNF) in aerogels as carrier materials due to being environmentally friendly, highly biocompatible with the absence of cytotoxic effects and easy to handle production. Material and methods: MTT method was used to determine the antiproliferative and cytotoxic activity of aerogels. In order to determine the effect of VD-loaded aerogels on the migration of colon cancer cells, wound dehiscence experiment was performed. Biochemical and morphological methods were used to investigate the possible apoptotic mechanism in colon cancer cells. Results: It was determined in this study that the composite aerogel drug delivery system containing VD-loaded activated carbon nanofibers (ACNF) has high proliferation rates on normal cells, while had a cytotoxic and apoptotic effect on cancer cells. In addition to this, it was determined that the produced carrier system had an inhibitory effect on cell migration. Conclusion: It is thought that the composite aerogel containing VD-loaded ACNF is effective on colon cancer and it is a promising new drug delivery system.