Nanoparçacık yüzey kimyasına hücrenin verdiği tepkinin sistematik araştırılması

Nanopartiküller (NP'ler) ve canlı sistemler arasındaki arayüz, canlı sistemlerin verdiği tepkilerin en önemli belirleyicilerinden biridir. NP yüzey kimyası ve canlı sistemler arasındaki etkileşimin iyi anlaşılması, tıbbi ve teknolojik alanlarda kullanılacak daha güvenli NP'lerin tasarlanmasını mümkün kılar. Bu çalışmada, özel olarak tasarlanmış karbonhidratlar ve peptidlerle konjuge edilmiş AuNP'lerin yüzeyindeki küçük yüzey kimyası değişikliklerine hücrelerin verdiği tepkinin sistematik olarak araştırılması amaçlanmıştır. AuNP yüzeylerinde küçük farklılıklar oluşturmak için, 13 nm boyutlu AuNP'ler dört farklı karbonhidrat, D-Glikoz, D-Mannoz, Laktoz ve Mannoz, ve yük, uzunluk, izoelektrik noktası, RGD'li veya RGD'siz dizilime sahip oluşu ve -NH2 veya -COOH serbest uca sahip oluşuna göre farklı olan on dört tane peptit ile modifiye edilmiştir ve A549, BEAS-2b ve MDA-MB-231 hücrelerinin hücresel cevapları hücresel alınıma, sitotoksisiteye ve hücre döngüsüne olan etkileri dikkate alınarak incelenmiştir. AuNP yüzeylerine modifikasyon yapılmadan önce, karbonhidratlar Lawesson reaktifi kullanılarak tiollenmiştir. Ardından, ortalama 13 nm boyutta AuNP'ler karbonhidratlar ve peptitler uygun koşullarda işlevleştirilmiştir. Çıplak AuNP'ler ve AuNP konjugatları, yüzeydeki biyomakromoleküllerin etkileşimlerinin doğasını anlamak için UV/Vis spektroskopisi, DLS, Agaroz jel elektroforezi, FTIR ve SERS ile karakterize edilmiştir. Örneğin, sisteinin peptitlerin -NH2 ya da -COOH uçlarıdna olması, AuNP yüzeylerine önemli ölçüde farklı bağlanma eğiliminde olduğunu göstermiştir. Daha sonra, AuNP konjugatlarının hücrelerde meydana getirdiği tepkiler, WST-1 hücre çoğalma, Apoptosis/Necrosis, Klonojenik ve hücre döngüsü belirleme deneyi gibi çeşitli deneylerle incelenmiştir. AuNP'lerin yüzeylerindeki küçük değişikliklerin, NP konsantrasyonuna ve hücre tipine bağlı olarak değişen hücresel tepkilere neden olduğu bulunmuştur.