Investigation of influence of drugs on cellular metabolism in 2Dc cell culture using surface-enhanced raman scattering

Raman spektroskopisi (RS), etiketsiz bir numuneden moleküler düzeyde bilgi sağlayan güçlü bir titreşim spektroskopik tekniktir. yüzeyde zenginliştirilmiş Raman saçılımı (SERS), Raman Spektroskopisinin oldukça hassas bir modudur ve yüzeydeki moleküler bileşimi veya çok yakın çevresindeki soy metal partiküllerin boyutu, saniyede iki büyüklükten daha az büyüklükte tanımlanmasına yardımcı olabilir. Metformin (MET), mitokondriyal solunum zinciri kompleksi I, hücre proliferasyonu, protein sentezi ve glukoneogenezi etkileyen bir ilaç molekülüdür. 6-Merkaptopürin (6-MP), antijen uyarımını takiben serideki nükleik asit metabolizması ve protein senteziyle ilgisi ve hücreler üzerindeki sitotoksik aktivitesi ile düzenlenebilen immünosüpresif özelliklere sahiptir. Bu çalışmada, SERS'in ilaçların hücre metabolizması üzerindeki etkisini izleyebilme potansiyeli, model ilaçlar olarak metformin ve 6-Merkaptopurin kullanılarak araştırılmıştır. Çalışma için iki hücre hattı, A549 ve Beas-2b seçildi. Ortalama boyutu 50 nm olan altın nanopartiküller, SERS substratları olarak seçildi. Metformin tedavisinde nükleik asitler, amino asitler ve fosfolipid zirveleri değişti. Bu değişikliğin nedeni, proliferasyonun inhibisyonunu ve protein sentezini ve lipid ve kolesterol biyosentezinin baskılanmasını sağlayan MET mekanizmalarıdır. Nükleik asitlere ve proteinlere karşılık gelen SERS pikleri, 6-Merkaptopürin tedavisi ile değiştirildi. Gözlemlenen spektral değişiklikler, de novo purin sentezinin ve protein sentezinin engellenmesine atfedilir. Hücrelerin artan konsantrasyonlarda ilaç moleküllerine maruz kalması üzerine gözlemlenen spektral modeldeki değişiklikler, bilinen ilaç metabolizması mekanizmalarıyla ilişkilendirilmeye çalışılır. Sonuçlar, MET ve 6-MP durumunda gösterildiği gibi, SERS'in ilaç moleküllerine maruz kalması üzerine hücresel düzeyde metabolik değişiklikleri izlemek için kullanılabileceğini göstermektedir.