Glycosylated conjugated oligomer and chlorophyll based nanoparticles for photodynamic therapy

Nanomateryal bazlı birleşikler fotoaktif birimlere sahip olmaları, ilaç yükleme ve hedefleme grupları gibi birçok işlevselliğe sahip olmaları ve birçok özelliğin tek bir platformda birleştirebilmeye olanak sağladıkları için kanser ve bulaşıcı hastalıklara karşı tedavi aşamalarında büyük bir önem görüyor. Bu özellikleri dikkate alınarak iki farklı nanomalzeme ve bunların nanotıp uygulamaları rapor edilmiştir. İlk olarak, nanoçökeltme yöntemi ile glikosile konjuge oligomer bazlı nanomateryal (COL) ve bunun altın nanomalzeme ile hibrid konjugasyonu (COL-Au) hazırlandı. Eşsiz elektronik ve optik özellikleri, yan zincirlerdeki asetil grupları tarafından nanoparçacıkların boyutlarının kontrol edilmesini sağlamaları, kararlılıklarını artırmaları ve hidrofobik etki yoluyla hücre geçirgenliğini iyileştirmeleri nedeniyle, fotodinamik terapi için ışığa duyarlılaştırıcıları ajan olarak umut vaad ediyorlar. İkinci olarak, yüksek biyouyumluluk, düşük üretim maliyeti ve doğal indirgeyici kimyasal atmosfer, bol miktarda hidrojen atomu içeren ve çevre dostu olan teşvik edici özellikleri nedeniyle ıspanak yaprağından doğal bir fotosoğurucu olan klorofil elde edildi. Fototermal uygulamalarını incelemek için altın nanoparçacık ile hibrid konjugasyonu sentezlendi. Nanoparçacıkların her ikisi de, düşük ışık yoğunluklarında ve kısa maruz kalma sürelerinde bile yüksek bir reaktif oksijen türü (ROS) üretme yeteneği gösterdi ve bu da nanoparçacıkları ideal bir ışığa duyarlı ajan haline getiriyor. Antikanser fotodinamik tedavi uygulamaları için MCF-7 meme kanseri hücreleri bu nanopartiküller ile karanlıkta ve beyaz ışık aydınlatması altında 20 dakika süreyle tedavi edilmiş ve klorofil bazlı hücre canlılığında COL ve COL-Au nanoparçacıkları için % 58 ve % 72, klorofil ve klorofil - Au nanoparçacıkları için % 50 ve % 60 oranında azalma kaydedilmiştir. Ek olarak, görüntü bazlı fotodaynamik uygulamaları için kullanılabilecek doğal flüoresan özelliklerinden dolayı hücresel görüntüleme kapasitesini de gösterdiler. Ayrıca, nanoparçacıkların kanser hücrelerinin çekirdeklerini sarmalaması ile hem sitotoksisite sonuçları desteklenmiş hem de hücre zarınından içeri girmesi kanıtlanmıştır. Antibakteriyel deneyleri için, Gram-negatif (Escherichia coli, E. coli) bakteriler Chl-Au ve Chl nanopartiküller ile inkübe edildiğinde, ışık altında koloni oluşturan birimlerde (CFU'lar) 2,8-log ve 2,33-log'a kadar azalma kaydedildi.Ayrıca, bu nanoparçacıklar minimum karanlık sitotoksisite (0.32-log ve 0.15-log) gösterdi. Öte yandan, konjuge oligomer bazlı nanopartiküller, bakteriyel süspansiyonda çökelme gösterdiği ve bu bakteri hücresi duvarı ile istenilen şekilde etkileşime giremeyerek hücre duvarında toplandığı SEM görüntüleri gösterildi. COL için 4mm, COL-Au için 5 mm inhibisyon bölgesi kaydedildi. Bu sonuçlar etkinliği kanıtlanmış olan ampisillinden (7 mm) oldukça düşüktür. Bu sonuçlarla birlikte, bakteri hücre duvarı ile nanopartikül arasındaki etkileşimin altın konjugasyonu ile desteklenmesine rağmen, konjuge oligomer nanopartiküllerin antibakteriyel fotodinamik uygulamalar için uygun olmadığı sonucuna varılmıştır.