Surface enhanced raman scattering based endosomal tracking of gold nanoparticles

Nanomalzemelerin canlı sistemler ile etkileşiminin anlaşılması nanomalzemelerin ilaç ve tıp alanlarında kullanımı için hayati önem taşımaktadır. Bu etkileşimin ilk basamağı olan endositoz ise nanopartiküller gibi birçok molekülün hücre içi yolculuğunun ve böylece hedeflerinin belirlenmesinde oldukça büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, hücre içerisinden elde edilen yüzeyde zenginleştirilmiş Raman saçılması (YZRS)'nın kaynağının araştırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla altın nanoparçacıkların (AuNP'ler) yüzeyinde oluşan protein korona yapısı, endosomal yolağın gelişimi ve AuNP'lerin hücre içerisine alım yolak çeşitleri incelenmiştir. İlk olarak AuNP'lerin yüzeyinde oluşan protein korona yapıları farklı hücre kültür ortamlarında YZRS ile incelenmiş ve oluşan bu koronanın hücreden elde edilen spektrumlara etkisi araştırılmıştır. Daha sonra ise AuNP'lerin endosomal yolak seçimleri farklı inhibitörlerin kullanımı ile araştırılmıştır. Bu araştırmanın amacı YZRS'nin farklı yolaklar hakkında vereceği bilginin incelenmesi olarak hedeflenmiştir. Ayrıca elde edilen hücre içi YZRS'nin kaynağı zamana bağlı olarak endozomların izole edilmesi ve elde edilen spektrumların tüm hücreden elde edilenler ile karşılaştırılması ile araştırılmıştır. Son olarak ise endositozun makrofaj aktivasyonu ve AuNP'lerin fagositozu SERS ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan, protein korona yapısının hücre kültür koşulları ile değiştiği ve bu değişimin YZRS ile izlenebildiği bulunmuştur. Ek olarak elde edilen hücre içi spektruma doğrudan etkisi olduğu saptanmıştır. Ayrıca YZRS'nin farklı endozomal yolakların belirlenmesinde ve makrofaj aktivasyonunun takip edilmesinde kullanılabileceği gözlemlenmiştir. Ek olarak hücre içi YZRS kaynağının sadece endozomların içerisinde bulunan AuNP'lerin değil ayrıca endozomlardan kaçarak sitozol ve ya çekirdekte bulunan AuNP'ler de olabileceği zamana bağlı olarak gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, YZRS'nin sadece protein korona yapısındaki değişimleri ve bu değişimlerin hücre içi spektruma etkisini değil aynı zamanda hücre içerisinde nanoparçacıkların alımında kullanılan ya da makrofaj aktivasyonu ya da fagositozunda kullanılan moleküler yolakları da ayırt edebildiği gözlemlenmiştir.