Methylene Blue (mb) Loaded Zif-8 Synthesis, Characterization and Investigation of Photodynamic Therapy Activity on Breast Cancer

Abstract

Günümüzde meme kanserinin teşhis ve tedavisinde çeşitli yöntemler kullanılmasına rağmen, geleneksel yöntemlerin ilaç direnci, ilaç sitotoksisitesi, metastaz ve nüks gibi dezavantajları vardır. Bu nedenle, hastalığın erken teşhisi ve tedavi sürecinin iyileştirilmesi için yeni yöntemler geliştirilmesi gerekmektedir. Fotodinamik tanı ve tedavi, son yıllarda bu bağlamda önem kazanan bir yaklaşımdır. Bu çalışmanın temel amacı, metal-organik iskeleleri ilk kez fotodinamik tedavi ile birlikte metilen mavisinin meme kanseri tedavi sürecine dahil etmek için kullanmaktır. Metilen mavisi kullanılan nano-taşıma sistemi, meme kanseri hücre hatları MDA-MB231 ve MCF-7 üzerindeki sitotoksik etkisi açısından incelenmiştir. ZIF-8'in bozunarak hücrelere çinko sağlaması nedeniyle, bu malzemenin fotodinamik tedaviye ek olarak terapötik bir özellik göstermesi beklenmiştir. Ayrıca, tek bir nanopartikül içerisinde birden fazla sitotoksik bileşenin birleştirilmesi ve bunların kombine etkileri değerlendirilmiştir. Yeni nesil nano taşıyıcılar, metilen mavisini düşük pH'a sahip kanser hücrelerinde spesifik olarak salmak üzere tasarlanmış olup, sağlıklı dokulara zarar vermekten kaçınılarak tedavi sürecinin kalitesinin artırılması hedeflenmiştir

Although various methods are used today in the diagnosis and treatment of breast cancer, traditional approaches have disadvantages such as drug resistance, drug cytotoxicity, metastasis, and relapse. Therefore, new methods need to be developed for early diagnosis of the disease and improvement of the treatment process. Photodynamic diagnosis and therapy have gained importance in this context in recent years. The primary purpose of this study was to use metal-organic frameworks for the first time to include methylene blue in the breast cancer treatment process with photodynamic therapy. The nano-delivery system using methylene blue was examined for its cytotoxic effect on breast cancer cell lines MDA-MB-231 and MCF-7. Since ZIF8 degrades and provides zinc to cells, this material was expected to have an additional therapeutic property alongside photodynamic therapy. In addition, the combination of multiple cytotoxic components in a single nanoparticle and their combined effects was evaluated. The new generation nanocarriers were designed to release methylene blue specifically in cancer cells with low pH, avoiding damage to healthy tissues and enhancing the quality of the treatment process.