Fotosensitizörlerin fototermal terapi için dalgaboyuna bağlı fototermal dönüşüm verimliliği

Kanser tedavisi, kanserin Dünya çapındaki en ölümcül ikinci hastalık olmasından dolayı, en önemli bilimsel araştırma alanları arasında yer almaktadır. Gelecekteki kanser tedavileri için güçlü potansiyele sahip birçok tedaviden bir tanesi, kanser hücrelerinin ısınma sonucunda yok edilmesini sağlayan fototermal terapidir (PTT). Işık ile uyarılan nanoparçacıklar, hem ısınma etkisi oluşturabildiklerinden, hem de belirli kanser dokularını hedef alarak kemoterapi ilaçlarını bu dokulara taşıyabildiklerinden, (PTT) için popüler fotosensitizörler haline gelmiştir. Nanoparçacıkların fototermal dönüşüm verimliliği, PTT'de terapötik kullanımlarının değerlendirilmesinde kritik öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında, çözelti içerisindeki nanoparçacıkların fototermal dönüşüm verimliliğinin belirlenmesini sağlayan bir kolorimetrik yöntem geliştirilmiştir. Gümüş sülfür-glutatyon kuantum noktaları (Ag2S-GSH QD'ler) içeren bir çözelti küvet içerisine konmuş, odaklanmış sürekli dalga lazer hüzmesi ile uyarılmış ve elde edilen en yüksek sıcaklık artışı kızılaltı kamera ile ölçülmüştür. Verilerin analizi için kendine özgü (intrinsic) ve dış (external) verim olmak üzere iki ayrı dönüşüm verimi tanımlanmış ve nanoparçacıkların oluşturduğu ısıtma gücü, sırasıyla soğurulan ve gelen optik güç ile ilişkilendirilmiştir. Dalgaboyu ayarlanabilen Ti3+:safir lazeri ile yapılan ölçümler, Ag2SGSH QD'lerin kendine özgü fototermal dönüşüm verimliliğinin 720−810 nm dalga boyu aralığında %91'i aştığını göstermiştir. Bu tez çalışmasında geliştirilen yöntem, ayrıca poli akrilik asit (PAA) kaplı süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıklarının (PAA/SPION'lar) analizinde kullanılmış ve kendine özgü fototermal dönüşüm verimi 810 nm'de %83.4 olarak belirlenmiştir. 640nm'de, 600 µg/ml demir içeren PAA/SPION'ların, sırasıyla %76 ve %63'lük kendine özgü ve dışsal fototermal dönüşüm verimliliğine sahip olduğu görülmüştür. Bu tez çalışmasında geliştirilen deneysel yöntem, fototermal terapi uygulamaları için elverişli nanoparçacıkların değerlendirilmesinde kullanılabilecektir. Ek olarak yapılan in vitro deneylerde, Ag2S-GSH Herceptin QD'ler, tümör (SKBR3) ile büyütülen farelere enjekte edilmiştir. Cisplatin, QD'ler ile kemoterapötik ilaç olarak kullanılmıştır. Hem Cisplatin hem de Ag2S-GSH Herceptin QD'ler fareye deri altından enjekte edilmiş ve farklı derişimlerin (10 mg/kg ve 20 mg/kg) etkisi incelenmiştir. Fareler daha sonra 793 nm'de fiber aktarmalı diyot lazeri ile uyarılmıştır. 10 mg/kg derişimde QD'ler 6.2°C sıcaklık artışı sağlarken, 20 mg/kg derişimde QD'ler, 1.49 W/cm2 lazer ışınım şiddeti kullanıldığında, yaklaşık 9°C'lik bir sıcaklık artışı sağlamıştır. Lazer gücü değiştirilerek, sıcaklık artışının lazer şiddetine olan bağımlılığı da araştırılmıştır. Buna göre, 20 mg/kg derişimde Ag2S-GSH Herceptin QD enjekte edilen farede, lazer ışınım şiddeti 1.59 W/cm2'ye çıkarılıp 10 dakika süreyle uygulandığında, 15°C'lik sıcaklık artışı gözlenmiştir. Özetle, sunulan tez çalışmasında, Ag2S-GSH Herceptin QD'lerin deri altına enjekte edilen tümör taşıyan farelerde oluşturduğu sıcaklık artışı incelenmiş, nanparçacıkların fototermal dönüşüm verimliliğini belirlemek için yeni bir sistematik yöntem geliştirilmiştir.