Cytotoxic Effect of Titanium Dioxide-Hydroxyurea Nanocamposit on Hela Cancer Cell Line

Download (0)

Full text

(1)

ی

قیق

حت

هلا

قم

لباب يکشزپ مولع هاگشناد هلجم

لاس

8931

هرود ،

18

هحفص ،

818

-886

دیاسکا ید مویناتیت تیزوپماکونان کیسکوتوتیس رثا

یور هروا یسکوردیه

یناطرس لولس هدر

Hela

یجفسرف ینامرهق هناحیر

(

MSc

)

8

،

یتبرت فوخ یب میرم

(

PhD

)

8 *

،

یضیوفت هنازرف

(

PhD

)

1

،

هدازنابعش دوعسم

(

PhD

)

9 1 -تسیز هورگ ینیمخ ماما راگدای دحاو ،یسانش )هر( ناریا ،نارهت ،یملاسا دازآ هاگشناد ،یررهش 2 هورگ تسیز ناریا ،دنرپ ،یملاسا دازآ هاگشناد ،دنرپ دحاو ،یسانش 3 -هورگ ناریا ،ناغماد ،یملاسا دازآ هاگشناد ،ناغماد دحاو ،یمیش تفایرد : 81 / 5 / 37 ، :حلاصا 9 / 3 / 37 ، ذپ ی شر : 12 / 8 / 31

هصلاخ

هقباس و فده : ثعاب ،وراد یریذپ رثا شیازفا رب هولاع یناسروراد رد ونان یروانف زا هدافتسا یم زین اهوراد یبناج ضراوع شهاک ش تارذونان زا قیقحت نیا رد .دو 2 TiO هب لاح ،یتسیژونومیا ،تارذونان حطس ندرک هلیگپ اب ،اهلولس اب وراد سامت حطس شیازفا نمض ات دش هدافتسا هروا یسکوردیه یوراد لماح ناونع هب وراد ذوفن و تیل شیازفا لولس مس یسررب شهوژپ نیا زا فده .دبای تیزوپماک ونان یلولس تی HU -PEG -2 TiO یلولس هدر رب هدش زتنس Hela زود نییعت تهج هدشرامیت یاهلولس رد زوتپوپآ یاقلا و ورادونان رثوم .دشاب یم داوم و شور :اه یاهلولس تشک زا سپ یهاگشیامزآ هعلاطم نیا رد Hela یورادونان رثا ،)روتساپوتیتسنا زا هدش هیهت( HU -PEG -2 TiO رب لولس یتایح تیلاعف هدافتسا اب اه شور زا MTT تظلغ رد یاه 122 ، 022 ، 122 و 8622 یلیم رد مرگورکیم نامز و رتیل یاه 01 و 812 یرتموتیاسولف شور زا زوتپوپآ یاقلا زیلانآ تهج .دش یبایزرا تعاس Annexin-V/PI .دیدرگ هدافتسا هتفای :اه تروص هب تیزوپماک ونان تظلغ شیازفا لولس یتسیز ناوت ،ریثات نامز و زود هب هتسباو هب .داد شهاک ار اه یروط تظلغ هک 8622 یلیم رد مرگورکیم تیزوپماکونان رتیل ریثات نامز تدم رد 812 ریثات نامز هب تبسن تعاس 01 یتسیز ناوت نازیم تعاس 51 / 8 ورگ هب تبسن یتسیز ناوت شهاک نیا نامز ود ره یارب .تفای شهاک ربارب لرتنک ه فلاتخا ینعم دیدرگ هدهاشم یراد ( 2228 / 2 p< ) ءاقلا شیازفا ببس وراد ونان ،نینچمه . 5 / 1 لولس رد زوتپوپآ یربارب یاه Hela هدشرامیت تسا هدیدرگ ( 2880 / 2 p= ). هجیتن :یریگ تیزوپماک ونان HU -PEG -2 TiO یلولس هدر یور رب Hela یم زوتپوپآ هدننک اقلا و کیسکوتوتیاس ، و دشاب یم نامرد رد شخبدیما ییوراد ناونع هب دناوت ناطرس دوش هتفرگ رظن رد . هژاو یاه :یدیلک یسکوردیه هروا ، مویناتیت یاه لولس ، Hela ، زوتپوپآ ،ناطرسدض یاهوراد .

همدقم

ناطرس یرامآ یاه یسررب قبط ناطرس نیمراهچ سکیورس ای محر هناهد یم بوسحم ناهج رد نانز عیاش عویش .ددرگ هب تبسن ناریا رد محر هناهد ناطرس تسا رتمک ناهج یاهروشک یخرب . یخرب رد دوجو نیا اب ناتسا دراد ار متفه هبتر اه ( 1 و 8 ). د ناققحم هزورما یروانف لابند هب ناطرسدض یاهوراد هیهت ر دنتسه ییاه لولس یریگ فده اب و دنشاب هتشاد ار یبناج هضراع نیرتمک هک یناطرس یاه تارثا دنهد شیازفا ار دوخ ینامرد ( 9 ) دیه . ناطرس دض درادناتسا یوراد کی هروا یسکور ناطرس زا یخرب نامرد رد هک دشاب یم دروم هریغ و سکیورس ناطرس هلمج زا اه یم رارق هدافتسا دریگ ( 0 ). یسکاد ندش هتخاس زا یریگولج نآ رثا مسیناکم یزاس دننامه و اهدیتوئلکونوبیر DNA زاتکودر دیتوئلکونوبیر میزنآ راهم قیرط زا تسا ( 5 ) تیزم زا . یم یناسروراد رد ییوراد یاه لماحونان یاه ،لااب هدزاب هب ناوت ود شهاک ،دنمفده شناسر زا روبع ناکما ،یبناج یمس تارثا شهاک ،یفرصم ز و مظنم یئوراد کیتنیس ،ندب نورد یطیحم تسیز فلتخم عناوم سیز عیزوت یت  نایاپ لصاح هلاقم نیا ان هم یلوکلوم یلولس تسیز هتشر یوجشناد یجفسرف ینامرهق هناحیر دشرا یسانشراک یر رهش )هر( ینیمخ ماما راگدای دحاو یملاسا دازآ هاگشناد م .دشاب ی * :هلاقم لوئسم یتبرت فوخ یب میرم رتکد ،یر رهش )هر( ینیمخ ماما راگدای دحاو یملاسا دازآ هاگشناد ،نارهت :سردآ یسانش تسیز هورگ . :نفلت 55113128 -218 E-mail: maryam.bikhof@gmail.com دومن هراشا هدش لرتنک ( 6 ) ( دیسکا ید مویناتیت تارذونان . TiO2 ندوب اراد لیلدب ) مدع ،یرون یرادیاپ لیبق زا یصاوخ صاوخ ،لااب ویتادیسکا تیصاخ ،تیمس هدرتسگ روط هب ندوب سرتسد رد و یکیژولویب راک هب یناطرس دض تاعلاطم رد یا هدش هدرب تارذونان .دومن هدافتسا ییوراد لماحونان ناونع هب نآ زا ناوتیم و دنا TiO2 دیلوت لیلد هب ROS شبات تحت UV ببس و هتشاد یباهتلا دض رثا ، تیساسح شیازفا لولس یوترپ یم یروموت یاه .دنوش ROS رف رد للاتخا اب آ دنی بیسآ داجیا و یلولس سفنت ددرگ یلولس گرم و تیمس ببس ییاشغ یاه ( 1 و 7 ). رد ،فده لولس هب وراد دورو شیازفا و یراذگرثا یارب ییوراد یاه لماحونان یحارط ا شهاک نوخ نایرج رد وراد رتشیب یریذپ للاحنا و یرادیاپ ،هتیسنژونومی م لاومع دننام ییاهرمیلپ زا PEG یم هدافتسا ریظن ییاه لماحونان نویسلایگپ نیاربانب .دننک 2 TiO رد یفیعض للاحنا هک pH تاعیام رد ار اهنآ تیللاح ،دنراد کیژولویزیف یم شیازفا ندب دهد ( 3 ). کیسکوتوتیاس تیصاخ شیازفا فده اب هعلاطم نیا رد

(2)

ینامرد یمیش رد نآ یبناج ضراوع شهاک و رترثوم یناسروراد ،هروا یسکوردیه ب هروا یسکوردیه یورادونان ،ناطرس مویناتیت ریذپ بیرخت تسیز لماح ونان هیاپ ر نیا یناطرسدض یاه یگژیو یسررب روظنم هب اذل .دیدرگ هدافتسا هلیگپ دیسکا ید دیاسکا ید مویناتیت یورادونان تیمس نازیم ،هدش زتنس یورادونان -وردیه هروا یسک طیارش رد زوتپوپآ یلولس گرم اقلا و in vitro هدر یور رب یلولس Hela م درو .تفرگ رارق یسررب

داوم

و

شور

اه

،یهاگشیامزآ هعلاطم نیا رد ناسنا محر هناهد یناطرس یلولس هدر Hela (C155) ناریا روتساپوتیتسنا یلولس کناب زا لولس .دیدرگ هیهت م رد اه تشک طیح DMEM یواح 82 % FBS یامد رد 97 یتناس هجرد و دارگ بوطرم رفسمتا رد اب 5 % دندش هداد تشک هیلا کت تروص هب نبرکدیسکا ید ( 82 ). لولس تشک داوم ( تکرش زا داوم ریاس و Gibco BRL, Scotland ( ای ) Sigma Aldrich, USA .دندش یرادیرخ ) یورادونان HU -PEG -2 TiO هب راتخاس دییات زا سپ یپوکسورتکپسا شور FTIR یرادربریوصت طسوت داعبا و یژولوفروم نییعت و SEM للاح رد هروا یسکوردیه یورادونان .دش هدافتسا هعلاطم نیا رد DMSO تظلغ اب یاه 122 ، 022 ، 122 و 8622 یلیم رد مرگورکیم رتیل زا سپ و هیهت 1 رتلیف اب ،کینوسارتلوا تعاس 11 / 2 .دیدرگ رتلیف نورکیم شور هب یلولس تیمس شجنس MTT assay : نومزآ رد MTT درز گنر ، یاه لولس ییایردنکوتیم زانژوردیهد تانیسکوس میزنآ هلیسو هب دیامورب مویلوزارتت دادعت تست نیا رد .دوشیم لیکشت نازامرف یاه لاتسیرک و هدش ایحا هدنز 82222 لولس Hela تیلپ کهاچ ره هب 36 زا سپ و هفاضا ییات 10 ،نویسابوکنا تعاس لولحم تظلغ اب ییوراد یاه یاه 122 ، 022 ، 122 و 8622 یلیم رد مرگورکیم رتیل .دش هفاضا هرفح ره هب هب زا سپ .دیدرگ هفاضا وراد نودب لولس طقف لرتنک ناونع 01 و 812 گنر ،نویسابوکنا تعاس MTT ییاهن تظلغ اب 5 / 2 رد مرگ یلیم زا سپ و هفاضا هرفح ره هب رتیل یلیم 0 لاتسیرک ،تعاس للاح رد نازامرف یاه DMSO لح ردیر ازیلاا تیلپ هاگتسد طسوت بذج نازیم تیاهن رد و هدش ( Tecan -لوط رد )اکیرمآ جوم 572 تاشیامزآ یمامت .دش تئارق رتمونان 9 راب ییاتسیز دصرد و هدش رارکت (Viability) زین و IC50 (Inhibitory concentration 50) لولس یتسیز ناوت .دیدرگ شرازگ ریز لومرف ساسا رب اه دش هبساحم ( 88 .) 822 (× یتسیز ناوت نازیم =)تست یرون بذج نیگنایم/لرتنک یرون بذج نیگنایم :یرتموتیاسولف طسوت زوتپوپآ یبایزرا رد غ زا نیرس لیدیتافسف ،زوتپوپآ یط ءاش گنر یط و ددرگ یم لقتنم لولس ءاشغ یجراخ حطس هب یلخاد گوژنوک هب یزیمآ ه یاه Annexin V-FITC یم لصتم زوتپوپآ ای یزورکن یلولس تیعمج رد .دوش گنر هب لولس و هدش بیرخت لولس ءاشغ یریخأت PI یم ریذپذوفن گنر .دوش PI هب DNA هعطق هعطق هدش لولس هتسه یاه هدرم لصتم هدش هاگتسد طسوت و ( یرتموتیاسولف FACS Calibur BD -،اکیرمآ ..دش هداد صیخشت ) هب روظنم لولس دصرد نییعت و یلولس گرم یسررب یاهلولس ،هدش زوتپوپآ یاه Hela اب تظلغ IC50 تدم هب هروا یسکوردیه یورادونان 10 سپس و هدش رامیت تعاس ط یلولس بوسر لمعلاروتسد قب مویدیپورپ /نیسکنا تیک دیدی ( Affymetrix ) ، و یزیمآ گنر لوط رد یرتموتیاسولف هاگتسد زا هدافتسا اب کیرحت جوم 011 رتمونان تئارق رتلیف و 585 تانایسویتوزیا نیسروئولف یارب رتمونان ( FITC ) رتلیف اب و 622 گنر یارب رتمونان ( PI ) برم زا کیره دصرد و یبایزرا هب تبسن هناگراهچ تاع لک دیدرگ تبث ( 81 .) :یرامآ لیلحت و هیزجت هداد نازیم و اه IC50 مرن زا هدافتسا اب رازفا Graph Pad Prism هخسن 8 / 6 شور زا هدافتسا اب جیاتن .دش زیلانآ نومزآ و هفرط کی سنایراو T لقتسم شور رد یلولس گرم عون و نامدنار لیلحت .دیدرگ لیلحت و هیزجت مرن طسوت زین یرتموتیاسولف رازفا Flowjo هخسن 8 / 6 / 7 تفرگ تروص و 25 / 2 p< دش هتفرگ رظنرد راد ینعم .

هتفای

اه

دیاسکا ید مویناتیت یورادونان هزادنا و راتخاس دییات -لوکیلاگ نلیتا یلپ یسکوردیه :هروا فیط هعلاطم اب FTIR دییأت وراد ونان ییایمیش راتخاس ،هدش زتنس تارذونان رد یششک تاشاعترا یبذج سناکرف .دش 1 -cm 1312 ، 9012 ، 8662 ، 8812 ، 660 و 502 یاه هورگ هب طوبرم بیترت هب 2 CH ،لوکیلگ نلیتا یلپ OH و NH رد ،هروا یسکوردیه یوراد و لوکیلگ نلیتا یلپ C=O ،هروا یسکوردیه C-O-C ا یلپ رد یاهدنویپ و لوکیلگ نلیت Ti -O -Ti تارذونان 2 TiO وراد ونان راتخاس رد هورگ بذج تدش شیازفا .تسا 2 CH رب لوکیلگ نلیتا یلپ ندش دول هدننک دییأت هتسه یور 2 TiO .تسا ریوصت کمک هب تارذونان رطق و یورک حطس یژولوفروم SEM نیب 92 ات 62 دش دییات رتمونان لکش( 8 ). لکش 8 . دیسکا ید مویناتیت تارذونان کیتامشراتخاس -لوکیلگ نلیتا یلپ یواح یسکوردیه هروا یاهلولس یتسیز ناوت شهاک Hela :ورادونان اب هدش رامیت لولس یتسیز ناوت ه یا ریثات نامز تدم رد هدش رامیت 01 ونان یلااب تظلغ اب تعاس یسکوردیه یوراد هروا ، 8622 یلیم رد مرگورکیم ،رتیل لداعم 51 / 5 ± 60 / 71 هب تبسن هک دمآ تسدب دصرد لرتنک هورگ ییاتسیز شهاک ینعم تسا هتفای یراد ( 2228 / 2 p< ) رتمک یاه تظلغ . د ورادونان مغر یلع هباشم ریثات نامز تدم ر آ یلولس ندنام هدنز شهاک ببس هکن نعم یرامآ ظاحل زا لرتنک هورگ هب تبسن شهاک نیا یلو دیدرگ ی دوبن راد ( رادومن 8 -)فلا . هب ورادونان ریثات نامز شیازفا اب هکیلاحرد 812 لولس یتسیز ناوت ،تعاس تظلغ رد هدش رامیت یاه یاه 022 ، 122 و 8622 بیترت هب رتیل یلیم رد مرگورکیم 08 / 8 ± 85 / 17 ( 25 / 2 p< ) ، 55 / 6 ± 92 / 11 ( 228 / 2 p< ) و 19 / 5 ± 79 / 58 ( 2228 / 2 p< ) فلاتخا یرامآ ظاحل زا هک دمآ تسدب لرتنک هورگ اب هسیاقم رد دصرد ینعم رادومن( دنهد یم ناشن ار یراد 8 -ب رادونان تظلغ شیازفا نیاربانب .) ببس و گرم شیازفا دش یلولس ریم و تظلغ .تسا ه IC50 ید مویناتیت یوراد ونان دیاسکا -یسکوردیه تدم رد هروا 01 یاهلولس رامیت تعاس Hela ، 9176

(3)

 881   ناد هلجم هرود /لباب یکشزپ مولع هاگش 18 / لاس 8931 ید مویناتیت تیزوپماکونان کیسکوتوتیس رثا دیاسکا  یسکوردیه ... ؛ یجفسرف ینامرهق هناحیر ناراکمه و یلیم رد مرگورکیم رد و رتیل 812 تعاس 8710 رد مرگورکیم یلیم دیدرگ هبساحم رتیل نیگنایم روطب هک 1122 یلیم رد مرگورکیم .دشاب یم رتیل قم یاتسیز دصرد هسیا رد ی نامز ود 01 و 812 ره رد زین نامز هب هتسباو روط هب ورادونان هک داد ناشن تعاس یاهتظلغ زا کی 122 ( 285 / 2 p< و ) 8622 ( 2228 / 2 p< روط هب ) ینعم ببس یراد یاهلولس ریم و گرم Hela دوش یم رادومن( 1 ). یاهلولس رد زوتپوپآ ءاقلا Hela یورادونان اب هدش رامیت HU -PEG -2 TiO : مویدیپورپ /نیسکنا هناگود یزیمآ گنر اب یرتموتیاسولف جیاتن زیلانآ ی و عون ،دید لولس زورکن و زوتپوپآ یلولس گرم دصرد داد ناشن ار اه لکش( 1 ) و لودج( 8 .) لولس دصرد نیگنایم هدش زورکن و زوتپوپآ یاه Hela و لرتنک هورگ ود ره رد تظلغ اب هدشرامیت IC50 ( نیگنایم 1122 یلیم رد مرگورکیم وراد ونان )رتیل یسکوردیه لودج رد رارکت راب ود زا سپ هروا 8 ناشن هداد جیاتن هسیاقم .تسا هدش یم ناشن لرتنک هورگ اب لولس دصرد هک دهد لولس رد هدش زوتپوپآ یاه ت یاه رامی یسکوردیه یوراد ونان اب هدش .تسا هتشاد شیازفا لرتنک هورگ هب تبسن هروا )هیوناث و هیلوا زوتپوپآ( هدشرامیت یاه لولس رد زوتپوپآ لک یناوارف دصرد هکیروطب دودح 59 / 1 حطس رد شیازفا نیا و تسا هتفای شیازفا ربارب 2880 / 2

ینعم

راد یم رادومن( دشاب 9 .) رادومن 8 . یوراد ونان فلتخم یاه تظلغ یهدرثا ینوتس رادومن HU -PEG -2 TiO تدم رد 01 تدم رد و )فلا( ریثات تعاس 812 )ب( ریثات تعاس تروص هب اه هداد ییاتسیز دصرد نیگنایم ± هدش نایب رایعم فارحنا نعم حطس فلاتخا هدنهد ناشن نوتس ره یلااب رد توافتم یسیلگنا فورح .تسا ی رگ ود نیب ،راد دروم هو .تسا یبایزرا ،نوتس ره یلااب رد هباشم فورح دوجو نینچمه نعم حطس فلاتخا دوجو مدع هدنهد ناشن ی یم راد .دشاب لکش 1 مارگوتسیه جیاتن Annexin/PI رد رتموتیاسولف تست زوتپوپآ ی رگ یاه هو رتنک رامیت و ل وراد ونان اب مارگوتسیه a ( یسررب دروم هیحان Gating یم ) هیحان .دشاب 8 Q مارگوتسیه b ( زورکن نازیم فرعم + /PI -Annexin هیحان ،) 1 Q ( یریخأت زوتپوپآ فرعم + /PI + Annexin هیحان ،) 3 Q ( هیلوا زوتپوپآ فرعم -/PI + Annexin هیحان و ) 4 Q لولس فرعم ( هدنز یاه -/PI -Annexin یم ) .دشاب هداد شیامن رارکت کی طقف لکش رد( )تسا هدش لودج 8 . نیگنایم تظلغ اب هدش رامیت و )ییوراد رامیت نودب(لرتنک هورگ رد زورکن و زوتپوپآ نیگنایم IC50 یورادونان TiO2-PEG-HU تدم رد ریثات نامز 10 تعاس P-value لرتنک Mean±SD رامیت Mean±SD هورگ یلولس گرم 2793 / 2 5/29±2/57 7/16±8/22 (Q3)هیلوا زوتپوپآ 2229 / 2 2/025±2/28 5/3±2/81 (Q2)یریخأت زوتپوپآ 2880 / 2 5/095±2/57 89/76±8/89 (Q2+Q3)زوتپوپآ 2010 / 2 9/27±2/65 7/11±8/17 (Q1)زورکن 2157 / 2 38/03±8/16 1/11±71/8 (Q4) هدنز رایعم فارحنا ساسا رب هدمآ تسد هب ریداقم ± نیگنایم توافت و نیگنایم حطس رد اه 25 / 2 P< نعم ی هدافتسا دروم یرامآ نومزآ عون .تسا راد نومزآ t لقتسم .دشاب یم

a a b b

(4)

رادومن 9 . هورگ ود رد زورکن و زوتپوپآ نیگنایم هسیاقم رتنک هروا یسکوردیه یوراد ونان اب هدش رامیت و ل

ثحب

و

تن

ی

هج

گ

ی

ر

ی

یورادونان داد ناشن یسررب نیا زا لصاح جیاتن HU -PEG -2 TiO تروصب یلولس هدر یور رب نامز و زود هب هتسباو Hela اب و دشاب یم کیسکوتوتیاس زا ورادونان ریثات نامز شیازفا 01 هب 812 ورادونان یلولس تیمس نازیم تعاس 15 / 1 شیازفا ربارب ینعم ،رتشیب یهدرثا نامز تدم رد هکیروطب تسا هتفای یراد تظلغ شهاک ببس لرتنک هورگ هب تبسن زین ورادونان رتمک یاه ینعم راد تیلاعف ه لولس کیلوباتم یا Hela یاه هتفای اب جیاتن نیا .دیدرگ Lotfian شناراکمه و دنداد ناشن نآ رد هک دراد تقباطم تارذونان 2 TiO هدر یور رب یفیعض یراهم رثا یلولس MCF-7 زا دعب 10 زا سپ اما .دراد نویسابوکنا تعاس 01 و 71 تعاس یلولس هدر دشر راهم ببس یهجوت لباق روطب ،نویسابوکنا MCF-7 رد ًاصوصخ دیدرگ رتلااب یاهزود ( 89 ) یم لصاح جیاتن . یاشغ یور تارذونان ریثأت رگنایب دناوت دشاب اهلولس ییامسلاپ . یم هدید نینچمه ریثات نامز تدم رد هک دوش 10 تعاس دودح 1 / 7 راچد اهلولس زا دصرد شیازفا اب اما دنا هدنز زونه یلو دنا هدش هیلوا زوتپوپآ گرم و هیوناث زوتپوپآ هلحرم دراو زین اهلولس زا هتسد نیا ،ورادونان نویسابوکنا نامز یاهنامز رد هدرم یاهلولس نازیم و دش دنهاوخ 01 و 812 یم هدهاشم رتشیب تعاس متحا و لولس دایز ییاشغ تارییغت هدنهد ناشن هک دوش یور تارذونان ریثأت لاا DNA .دشاب یم نآ تسکش و هداد ناشن زین رگید تاعلاطم تارذونان 2 TiO نژورتین اب هدش پود ( 2 TiO -N ) یم یئرم رون اب ندش لاعف زا سپ یامونلام یاهلولس دشر راهم ببس دناوت A-975 یاهلولس و k562 نمزم دیئولیم یمسول یناسنا نامز و تظلغ هب هتسباو تروص هب ددرگ زوتپوپآ عون زا یلولس گرم عوقو ببس و هدش ( 85 و 80 ) . نآ زا یکاح تاعلاطم هک تسا 2 TiO یشوم لامردیپا یلولس هدر رد JB6 تشذگ زا سپ زین 71 تعاس زاپساک ندرک لاعف اب 1 ، Bid ، Bax زاپساک ، 9 شهاک و Bcl-2 گرم یاقلا ببس ددرگ یم زوتپوپآ یلولس ( 86 ). نازیم داد ناشن قیقحت نیا جیاتن IC50 نان یسکوردیه یوراد و بیترت هب هروا رد 01 و 812 ریثات تعاس 9176 و 8710 هک دمآ تسد هب رتیل یلیم رد مرگورکیم یراذگراب نازیم هب هجوت اب 82 یسکوردیه یدصرد ید مویناتیت لماحونان رب هروا یسکوردیه نازیم ،هلیگپ دیاسکا تظلغ نیگنایم رد وراد ونان راتخاس رد دوجوم هروا IC50 ( 1122 یلولس هدر یور رب )رتیل یلیم رد مرگورکیم Hela ، 112 مرگورکیم نازیم هک یلاح رد ،دیدرگ هبساحم رتیل یلیم رد IC50 درادناتسا یوراد هدش شرازگ یسکوردیه یلولس هدر یور رب هروا Hela ، 011 دشاب یم رتیل یلیم رد مرگورکیم ( 87 ) یور رب قیقحت نیا رد هدش یسررب یوراد ونان یلولس تیمس بیترت نیا هب . یلولس هدر Hela ، 59 / 8 یسکوردیه درادناتسا یوراد هب تبسن ربارب شیازفا هروا یسکوردیه یبناج ضراوع شهاک هب رجنم دناوت یم هک تسا هتفای رگ هروا .دد رد هموزوپیلونان هروا یسکوردیه کیسکوتوتباس رثا ،رضاح قیقحت اب قفاوم یا هعلاطم هروا یسکوردیه درادناتسا یوراد زا رتشیب هنیس ناطرس یلولس ی هدر یوررب هدش تسا هدیدرگ شرازگ ( 81 ). زا یکاح قیقحت نیا زا لصاح جباتن زین و تاشرازگ نیا نازیم دناوت یم هروا یسکوردیه یارب بسانم یاه لماحونان زا هدافتسا هک تسا نآ یناطرس یاهلولس رد ار هروا یسکوردیه کیسکوتوتیاس صاوخ و یلولس بذج .دهد شیازفا یورادونان هک داد ناشن هعلاطم نیا رد هدمآ تسدب جباتن -2 TiO PEG-HU یاقلا ثعاب لرتنک هورگ اب هسیاقم رد 5 / 1 زوتپوپآ یلولس گرم یربارب یلولس هدر رد Hela .ددرگ یم طسوت یلبق تاشرازگ Gui ( 83 ) و Vesela ( 12 ) یسکوردیه شقن هب زین هدر رد زوتپوپآ ءاقلا رد هروا یلولس Hela .دندرک هراشا ،اه یسررب نیا یط خساپ اقلا هدش نیتامورک مظنم مکارت ،هروا یسکوردیه ریثأت تحت هراوید رب اه سه ی هت هارمه هب یلولس .دوب دوهشم ًلاماک ییاشغ کیتوتپوپآ ماسجا لیکشت حم تاعطق ناقق DNA ساسا رب ار هدش هتسکش clonogenic هک دندومن هدهاشم و یسررب تاعطق DNA هب هکت تروص زا یکاح هک دشاب یم یموزوئلکونوگیلا مظنم یاه .تسا یلولس هدش یزیر همانرب گرم نینچمه Yeo تاعلاطم رد زین ناراکمه و یم هروا یسکوردیه دنتفایرد دوخ نژ یاقلا قیرط زا یلولس یریپ هب رجنم دناوت یاه P53 ، p21 و Waf1 ددرگ ( 18 ) یقحت نیا زا لصاح جیاتن دییأترد هک شاب یم ق .دن یوراد ونان شهوژپ نیا زا هدمآ تسدب یاه هتفای قبط رب HU -PEG -2 TiO یاه لولس تایح دنور ندش لتخم ثعاب Hela یم روطب وراد نیا نینچمه .دوش ینعم پآ یاقلا ثعاب یراد و ناشن جیاتن نیا .دوش یم یسررب دروم یاه لولس رد زوتپ بسانم یریذپرثا هدنهد یوراد ونان رت هب تبسن رت نییاپ زود اب هروا یسکوردیه نیا هک اج نآ زا یلو تسا ناطرس دض یوراد کی ناونعب درادناتسا هروا یسکوردیه تسا هجاوم ییاه تیدودحم اب تسا یهاگشیامزآ هعلاطم . دوش یم داهنشیپ اذل لدم یور رب ینت نورد یاه یسررب ضراوع شهاک و یسررب روظنم هب یناویح یاه اد یبناج دض درادناتسا یوراد نیزگیاج ناونعب ار نآ ناوتب دیاش .دریگ ماجنا زین ور .دومن یفرعم هروا یسکوردیه ناطرس

دقت

ی

ر

و

رکشت

هلیسونیدب زا اعم و تن یروانف و تاقیقحت ماما راگدای دحاو یملاسا دازآ هاگشناد ینیمخ رهش )هر( یر تهج تیامح قیقحت نیا زا ، رکشت ینادردق و یم .ددرگ

(5)

 812   ناد هلجم هرود /لباب یکشزپ مولع هاگش 18 / لاس 8931 ید مویناتیت تیزوپماکونان کیسکوتوتیس رثا دیاسکا  یسکوردیه ... ؛ یجفسرف ینامرهق هناحیر ناراکمه و

Cytotoxic Effect of Titanium Dioxide-Hydroxyurea Nanocamposit on

Hela Cancer Cell Line

R. Ghahremani Farasfaji (MSc)1, M. Bikhof Torbati (PhD)1, F. Tafvizi (PhD)2 , M. Shaabanzadeh (PhD)3

1.Department of Biology, Yadegar-e-Imam Khomeini Shahr-e-rey Branch, Islamic Azad University, Tehran, I.R.Iran 2.Department of Biology, Parand Branch, Islamic Azad University, Parand, I.R.Iran

3.Department of Chemistry, Damghan Branch, Islamic Azad University, Damghan, I.R.Iran

J Babol Univ Med Sci; 21; 2019; PP: 116-21

Received: Aug 9th 2018, Revised: Nov 24th 2018, Accepted: Apr 9th 2019.

ABSTRACT

BACKGROUND AND OBJECTIVE: The use of nanotechnology in drug delivery Not only increase the efficacy and ease of drug penetration, but also they decrease their adverse effects. In this study, TiO2 nanoparticle was used as Hydroxyl Urea carrier to increase the contact surface of the drug and cells, and with pegylation of nanoparticle surface decrease immunogenicity, hence to increase drug solubility and penetration to cells. The goal of this study was to investigate cytotoxicity of synthesized TiO2-Poly Ethylene Glycol-Hydroxy Urea (TiO2-PEG-HU) nanocomposite on Hela cell-line and apoptosis induction of treated cells compared to the control group to determine the effective dose of nanodrug.

METHODS: In this laboratory study, the effect of TiO2-PEG-HU nano-drug was evaluated on cells bioactivity by MTT method at concentrations of 200, 400, 800, and 1800 µg/ml in 48 and 120 hours. Annexin-V/PI flowcytometry method was used to analyze apoptosis induction. Data were analyzed using uni-directional variance and independent T-test.

FINDINGS: Higher concentrations of TiO2-PEG-HU nanocomposite decreased cells bioactivity dependent on dosage and time. As the concentration of 1600 µg/ml of nanocomposite reduced amount of bioavailability by 1.52 times over a 120-hour period compared to the 48-hour time-effect. For both times, this reduced cell survival was `significantly different from that of the control group at the level of p <0.0001. In addition, nano-drug significantly increased apoptosis induction 2.5 times in treated Hela cells (p=0.0114).

CONCLUSION: Nano-composite TiO2-PEG-HU on the Hela cell line is cytotoxic and induces apoptosis and can be a promising drug for cancer treatment.

KEY WORDS: Hydroxy Urea, Titanium, Hela cells, Anti-cancer drugs, Apoptosis.

Please cite this article as follows:

Ghahremani Farasfaji R, Bikhof Torbati M, Tafvizi F, Shaabanzadeh M. Cytotoxic Effect of Titanium Dioxide-Hydroxyurea Nanocamposit on Hela Cancer Cell Line. J Babol Univ Med Sci. 2019;21:116-21.

Corresonding Author: M. Bikhof Torbati (PhD)

Address:Department of Biology, Yadegar-e-Imam Khomeini Shahr-e-rey Branch, Islamic Azad University, Tehran, I.R.Iran Tel:+98 2155229201

(6)

References

1.Rezaei F, Saghafipour A, Mirheydari M, Eshagh Hosseini SK. Trend of Cancer Incidence in Qom Province in a Period of 8 Years (2007-2014). J Health. 2018; 8(5):530-8.

2.Khodakarami N, Farzaneh F, Yavari P, Khayamzadeh M, Taheripanah R, Esmaeil Akbari M. The New Guideline for Cervical Cancer Screening in Low Risk Iranian Women. Iran J Obstet Gynecol Infertil. 2014; 17(95): 8-17. [In Persian] 3.Sadalla JC, Andrade JM, Genta ML, Baracat EC. Cervical cancer: what's new?. Rev Assoc Med Bras. 2015;61(6):536-42. 4.Madaan K, Kaushik D, Verma T. Hydroxyurea: a key player in cancer chemotherapy. Expert Rev Anticancer Ther. 2012;12(1):19-29.

5.Šaban N, Stepanić V, Vučinić S, Horvatić A, Cindrić M, Perković I, et al. Antitumor mechanisms of amino acid hydroxyurea derivatives in the metastatic colon cancer model. Int J Mol Sci. 2013;14(12):23654-71.

6.Din Fu, Aman W, Ullah I, Qureshi OS, Mustapha O, Shafique S, Zeb A. Effective use of nanocarriers as drug delivery systems for the treatment of selected tumors. Int J Nanomedicine. 2017; 12:7291–309.

7.Wang JJ, Sanderson BJ, Wang H. Cyto-and genotoxicity of ultrafine TiO2 particles in cultured human lymphoblastoid cells. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 2007; 628(2):99-106.

8.Esmi F, Marashi SMA, Saffari A, Abyat A, Bijani A. The Effect of Light Curing Glass Ionomer Containing Various Amounts of Zinc Oxide Nanoparticles on the Streptococcus Mutans Activity. J Babol Univ Med Sci. 2014; 16(4):35-42. 9.Mishra P, Nayak B, Dey RK. PEGylation in anti-cancer therapy: An overview. Asian J Pharma Sci. 2016; 11(3):337-48. 10.Anjam najmedini A, Vahabpour R, Jalali F, Bashash D. Design of Lentiviral Vector of Apoptin and Investigating its Cytotoxic Effect on Reh Acute Lymphoblastic Leukemia Cells. J Babol Univ Med Sci. 2018; 20(5):48-53. [In Persian] 11.Bikhof Torbati M, Ebrahimian M, Yousefi M, Shaabanzadeh M. GO-PEG as a drug nanocarrier and its antiproliferative effect on human cervical cancer cell line. Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2017; 45(3):568-73. 12.Rieger AM, Nelson KL, Konowalchuk JD, Barreda DR. Modified annexin V/propidium iodide apoptosis assay for accurate assessment of cell death. J Vis Exp. 2011; 50:2597.

13.Lotfian H, Nemati F. cytotoxic effect of TiO2 nanoparticles on breast cancer cell line (MCF-7). IIOAB J. 2016; 7(Supple 4):219-24.

14.Sharifi M, Moosavi M, Naji T. effect of nitrogen-nano doped of titanium dioxide in human A-375 melanoma cancer cell line. J Zanjan Univ Med Sci Health Serv. 2017; 25(108):68-80. [In Persian]

15.Moosavi SMA, Khataee A, Moasses Ghafari S. Study of the photocatalytic effects of nitrogen-doped titanium dioxide nanoparticles on growth inhibition and apoptosis induction in K562 cell line. Sci J Kurdistan Univ Med Sci. 2013;18(1):47-58. [In Persian]

16.Zhao J1, Bowman L, Zhang X, Vallyathan V, Young SH, Castranova V, Ding M. Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles induce JB6 cell apoptosis through activation of the caspase-8/Bid and mitochondrial pathways. J Toxicol Environ Health A. 2009; 72(19):1141-9.

17.Ruswanto, Miftah AM, Tjahjono DH, Siswandono. Synthesis and in vitro Cytotoxicity of 1-Benzoyl-3-methyl thiourea Derivatives. Proc Chem. 2015;17:157-61.

18.Alavi SE, Koohi Moftakhari Esfahani M, Chiani M, Heidarinasab A, Akbarzadeh A. Evaluating the effect of nanoliposomal hydroxyurea urea on the breast cancer cell line. New Cell Mol Biotechnol J. 2013; 3(11):63-7. [In Persian] 19.Gui CY, Jiang C, Xie HY, Qian RL. The apoptosis of HEL cells induced by hydroxyurea. Cell Res. 1997;7(1):91-97. 20.Vesela E, Chroma K. Turi Z, Mistrik M. Common Chemical Inductors of Replication Stress: Focus on Cell-Based Studies. Biomolecules 2017;7(1): pii: E19.

21.Yeo E, Hwang YC, Kang CM, Kim IH, Kim DI, Parka JS, et al. Senescence-like changes induced by hydroxyurea in human diploid fibroblasts. Exp Gerontol. 2000;35(5):553-71.

Figure

Updating...

References

Related subjects :