اثر کربن نیترید گرافیتی بر بقای رده سلول سرطانی Saos-2

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات بیولوژی سلولی و مولکولی، پژوهشکده سلامت، دانشگاه علوم پزشکی بابل، بابل،ایران

2 دانشکده داروسازی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل،ایران

3 دانشکده شیمی، دانشگاه مازندران، بابلسر،ایران

چکیده
سابقه وهدف: در سال­های اخیر، نانو مواد دو بعدی در حوزه ی زیست پزشکی به میزان گسترده ای استفاده می­شوند. کربن نیترید گرافیتی به واسطه ی زیست سازگاری خوب و در عین حال سمیت اندک، در زمینه ی تصویر برداری زیستی، تشخیص و درمان سرطان اهمیت یافته است. هدف از انجام این طرح، بررسی اثر کربن نیترید گرافیتی بر بقای رده سلول سرطانی Saos-2 می باشد.

روش­ها: کربن نیترید گرافیتی از طریق افزودن ملامین به هیدروکلرید اسید سنتز شد و با استفاده از تست­هایFT-IR،XRD و اسپکتروسکوپی رامان جهت بررسی ساختار و خواص فیزیکوشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. کربن نیترید گرافیتی سنتز شده (50،100،200،400 و 800 میکروگرم/میلی لیتر) بر روی سلول­های Saos-2 و فیبروبلاست در دو بازه ی زمانی 48 و 72 اضافه شد. درصد بقای سلول ها با استفاده از MTT مورد بررسی قرار گرفت.

یافته ها: تست های FTIR وXRD ، ساختار و پیوندهای ترکیب سنتز شده، صحت و خلوص مناسب آن را نشان دادند. نتایج حاصل از طیف سنجی رامان نیز گرافیتی بودن محصول تولید شده را نشان داد. پس از گذشت 48 ساعت از مواجهه ی سلول­ها با کربن نیترید گرافیتی سنتز شده، میزان بقای سلولی در گروهی که دریافت کننده ی 800 میلی گرم/میلی لیتر بود نسبت به گروه کنترل (درمان نشده) تا 80 درصد کاهش یافت.

نتیجه گیری: ترکیب سنتز شده در این مطالعه ممکن است به عنوان یک گزینه ی مناسب در تحقیقات مربوط به سرطان در نظر گرفته شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


1. Clark JCM, Dass CR, Choong PFM. A review of clinical and molecular prognostic factors in osteosarcoma. Journal of Cancer Research and Clinical Oncology. 2008;134(3):281-97.
2. Lee V. Bone tumours in childhood and adolescence. Paediatrics and Child Health. 2018;28(4):164-8.
3. Nie S, Xing Y, Kim GJ, Simons JW. Nanotechnology Applications in Cancer. Annual Review of Biomedical Engineering. 2007;9(1):257-88.
4. Misra R, Acharya S, Sahoo SK. Cancer nanotechnology: application of nanotechnology in cancer therapy. Drug Discovery Today. 2010;15(19):842-50.
5. Heath JR, Davis ME. Nanotechnology and Cancer. Annual Review of Medicine. 2008;59(1):251-65.
6. Kim J-H, Benelmekki M. Chapter 4 - Two-dimensional nanostructures for biomedical applications. In: Benelmekki M, Erbe A, editors. Frontiers of Nanoscience. 14: Elsevier; 2019. p. 103-20.
7. Chen Y, Tan C, Zhang H, Wang L. Two-dimensional graphene analogues for biomedical applications. Chemical Society Reviews. 2015;44(9):2681-701.
8. Chimene D, Alge DL, Gaharwar AK. Two-Dimensional Nanomaterials for Biomedical Applications: Emerging Trends and Future Prospects. Advanced Materials. 2015;27(45):7261-84.
9. Liao G, He F, Li Q, Zhong L, Zhao R, Che H, et al. Emerging graphitic carbon nitride-based materials for biomedical applications. Progress in Materials Science. 2020;112:100666.
10. Lin T, Zhong L, Wang J, Guo L, Wu H, Guo Q, et al. Graphite-like carbon nitrides as peroxidase mimetics and their applications to glucose detection. Biosensors and Bioelectronics. 2014;59:89-93.
11. Zhang L, Liu C, Wang Q, Wang X, Wang S. Electrochemical sensor based on an electrode modified with porous graphitic carbon nitride nanosheets (C(3)N(4)) embedded in graphene oxide for simultaneous determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid. Mikrochimica acta. 2020;187(2):149.
12. Dong Y, Wang Q, Wu H, Chen Y, Lu CH, Chi Y, et al. Graphitic carbon nitride materials: sensing, imaging and therapy. Small. 2016;12(39):5376-93.
13. Cao Q, Cui Q, Yang Y, Xu J, Han C, Lidong L. Graphitic carbon nitride as a distinct solid stabilizer for emulsion polymerization. Chemistry-A European Journal. 2018;24(9):2286-91.
14. Heo NS, Lee SU, Rethinasabapathy M, Lee EZ, Cho H-J, Oh SY, et al. Visible-light-driven dynamic cancer therapy and imaging using graphitic carbon nitride nanoparticles. Materials Science and Engineering: C. 2018;90:531-8.
15. Chu X, Li K, Guo H, Zheng H, Shuda S, Wang X, et al. Exploration of Graphitic-C3N4 Quantum Dots for Microwave-Induced Photodynamic Therapy. ACS Biomaterials Science & Engineering. 2017;3(8):1836-44.
16. Chung YJ, Lee BI, Ko JW, Park CB. Photoactive g-C3N4 Nanosheets for Light-Induced Suppression of Alzheimer's β-Amyloid Aggregation and Toxicity. Advanced Healthcare Materials. 2016;5(13):1560-5.
17. Li M, Guan Y, Chen Z, Gao N, Ren J, Dong K, et al. Platinum-coordinated graphitic carbon nitride nanosheet used for targeted inhibition of amyloid β-peptide aggregation. Nano Research. 2016;9(8):2411-23.
18. Rong M, Cai Z, Xie L, Lin C, Song X, Luo F, et al. Study on the Ultrahigh Quantum Yield of Fluorescent P,O-g-C3N4 Nanodots and its Application in Cell Imaging. Chemistry – A European Journal. 2016;22(27):9387-95.
19. Zhang X, Xie X, Wang H, Zhang J, Pan B, Xie Y. Enhanced Photoresponsive Ultrathin Graphitic-Phase C3N4 Nanosheets for Bioimaging. Journal of the American Chemical Society. 2013;135(1):18-21.
20. Jiang X, Li J, Fang J, Gao L, Cai W, Li X, et al. The photocatalytic performance of g-C3N4 from melamine hydrochloride for dyes degradation with peroxymonosulfate. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2017;336:54-62.
21. Davardoostmanesh M, Ahmadzadeh H, Goharshadi EK, Meshkini A, Sistanipour E. Graphitic carbon nitride nanosheets prepared by electrophoretic size fractionation as an anticancer agent against human bone carcinoma. Materials Science and Engineering: C. 2020:110803.
22. Lin L-S, Cong Z-X, Li J, Ke K-M, Guo S-S, Yang H-H, et al. Graphitic-phase C3N4 nanosheets as efficient photosensitizers and pH-responsive drug nanocarriers for cancer imaging and therapy. Journal of Materials Chemistry B. 2014;2(8):1031-7.
23. Ju E, Dong K, Chen Z, Liu Z, Liu C, Huang Y, et al. Copper(II)–Graphitic Carbon Nitride Triggered Synergy: Improved ROS Generation and Reduced Glutathione Levels for Enhanced Photodynamic Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2016;55(38):11467-71.
24. Ju E, Dong K, Chen Z, Liu Z, Liu C, Huang Y, et al. Copper (II)–graphitic carbon nitride triggered synergy: Improved ROS generation and reduced glutathione levels for enhanced photodynamic therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2016;55(38):11467-71.
25. Taheri H, Unal MA, Sevim M, Gurcan C, Ekim O, Ceylan A, et al. Photocatalytically active graphitic carbon nitride as an effective and safe 2D material for in vitro and in vivo photodynamic therapy. Small. 2020;16(10):1904619.