Modifiye altın nanoparçacıkların fare hipokampal kesitlerindeki nöronal fonksiyonlar üzerine etkileri
Abstract
Amaç: Altın nanoparçacık (AuNP) modifikasyonlarının sinir sistemi fonksiyonunu nasıl etkileyebileceği tam olarak bilinmemektedir. Bu çalışmada, AuNp’lerin glikoz (GlikozAuNp), oligonükleotid (15 baz, d(A)15AuNP) veya peptid (negatif amino asit içeren, AspAuNp) ile işlevselleştirilmiş formlarının fare hipokampal nöronları üzerindeki biyoelektriksel etkisinin ex vivo olarak araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: AuNP modifikasyonları UV/Vis spektroskopi, Dinamik Işık Saçılması (DLS) ve Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) ile karakterize edildi ve ex vivo olarak 4-6 haftalık Balb-c erkek farelerin beyin hipokampüs bölgelerinden alınan kesitlere eklendi, spontan ve uyarılmış aksiyon potansiyelleri (AP) yama kıskacı, tüm hücre tekniği ile kaydedildi. Spontan AP’lerinin en büyük genlik değeri, yükselen eğimi, yarı genişliği, iki pik arasında geçen süre ve ateşleme hızı analiz edildi. Bulgular: Karakterizasyon sonuçları AuNP’lerin yüzey modifikasyonlarının 5-7 nm çapında ve koloidal olduğunu gösterdi. Spontan AP’lerin ateşleme hızı GlikozAuNp (n=9) gurubunda, kontrol (n=9), AspAuNp (n=6) ve d(A)15AuNP (n=9) eklenen gruplara göre en fazla olarak ölçüldü (sırasıyla 10.1±5.5 4.4±3.2 9.5±3.8 ve 6.2±3.0 pik/s, p>0.05).
Ek olarak, uyarılmış AP’lerin özelliklerini yansıtan akım voltaj (I-V) analizinde, GlikozAuNp (n=8) gurubunun akım uyarılarına ((-150)–(+150 pA)) cevaben oluşturdukları membran potansiyelleri kontrol (n=8) ve d(A)15AuNP (n=9) gruplarının cevabına göre negatif akım bölgesinde negatife, pozitif akım uyarısı bölgesinde pozitife kaydı. Sonuç: Medikal uygulamalarda kullanılacak AuNP’lerin yüzey modifikasyonlarının hipokampal nöronların AP’lerinin ateşleme hızını arttırarak, patolojik koşulları tetikleyebilecekleri ve daha biyouyumlu formların belirlenmesi gerektiği önerilebilir.
Keywords
Supporting Institution
Project Number
Thanks
References
- 1) Jung S, Bang M, Kim BS, Lee S, Kotov NA, Kim B, Jeon D.”Intracellular gold nanoparticles increase neuronal excitability and aggravate seizure activity in the mouse brain”, PLoS One. 2014.13;9(3):e91360.
- 2) Salinas K, Kereselidze Z, DeLuna F, Peralta XG, Santamaria F. “Transient extracellular application of gold nanostars increases hippocampal neuronal activity”, J Nanobiotechnology. 2014. 20;12(1):31.
- 3) Ghosh P, Han G, De M, Kim CK, Rotello VM. “Gold nanoparticles in delivery applications”, Adv Drug Deliv Rev. 2008.;60:1307e15.
- 4) Feng G, Kong B, Xing J, Chen J. “Enhancing multimodality functional and molecular imaging using glucose-coated gold nanoparticles”, Clin Radiol. 2014. 69(11):1105-11.
- 5) Sperling, R. A., Gil, P. R., Zhang, F., Zanella, M. ve Parak, W. J. “Biological Applications of Gold Nanoparticles”, Chemical Society. 24 Nisan 2008.
- 6) Polak P, Shefi O. “Nanometric agents in the service of neuroscience: Manipulation of neuronal growth and activity using nanoparticles” Nanomedicine. 2015 Aug;11(6):1467-79.
- 7) Chithrani BD, Chan WC.”Elucidating the mechanism of cellular uptake and removal of protein-coated gold nanoparticles of different sizes and shapes”, Nano Lett. 2007.Jun;7(6):1542-50.
- 8) Conner SD, Schmid SL. “Regulated portals of entry into the cell”, Nature. 2003. 422:37–44.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Health Care Administration
Journal Section
Research Article
Authors
Yavuz Yavuz
0000-0002-2211-9665
Türkiye
Gamze Kuku
0000-0002-3375-8956
Türkiye
Akif Maharramov
0000-0002-1212-1550
Türkiye
Bayram Yilmaz
0000-0002-2674-6535
Türkiye
Melike Saricam
This is me
0000-0002-1952-9495
Türkiye
Merve Ercan
This is me
0000-0001-5231-4659
Türkiye
Mustafa Culha
This is me
0000-0002-3844-5190
Türkiye
Soner Dogan
This is me
0000-0002-7762-8109
Türkiye
Publication Date
August 30, 2019
Submission Date
July 22, 2019
Acceptance Date
August 9, 2019
Published in Issue
Year 2019 Volume: 12 Number: 2