Modifiye altın nanoparçacıkların fare hipokampal kesitlerindeki nöronal fonksiyonlar üzerine etkileri
Öz
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.
Anahtar Kelimeler
Destekleyen Kurum
Proje Numarası
Teşekkür
Kaynakça
- 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.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Sağlık Kurumları Yönetimi
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
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
Bu kişi benim
0000-0002-1952-9495
Türkiye
Merve Ercan
Bu kişi benim
0000-0001-5231-4659
Türkiye
Mustafa Culha
Bu kişi benim
0000-0002-3844-5190
Türkiye
Soner Dogan
Bu kişi benim
0000-0002-7762-8109
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
30 Ağustos 2019
Gönderilme Tarihi
22 Temmuz 2019
Kabul Tarihi
9 Ağustos 2019
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2019 Cilt: 12 Sayı: 2