ارزيابي ميزان سميت گرافن اكسايد به همراه اثر همزمان تابش ليزر بر رده سلول هاي سرطاني در شرايط برون تني

Cytotoxicity Co-Effect of Laser with Graphene Oxide on Cancer Cell Line In Vitro

زمينه و هدف: نوردرماني پويا روشي با حداقل تهاجم در از بين بردن سلول‌هاي سرطاني است كه از تركيب مواد حساس به نور غيرسمي و نور مرئي براي توليد گونه‌هاي فعال اكسيژن و تخريب تومور‌ها استفاده مي‌شود. اين مطالعه با هدف بررسي اثر گرافن‌اكسايد به‌عنوان يك ماده آلي كه داراي گروه‌هاي اكسيژني زيادي است جهت از بين بردن سلول‌هاي سرطان MCF-7 انجام شد. مواد و روش‌ها: اين بررسي در شرايط برون‌تني تجربي بر روي سلول‌هاي سرطان پستان (MCF-7) انجام شد. گروه‌هاي موردمطالعه عبارت بودند از: گروه اول) تاثير دارو با غلظت‌هاي متفاوت گرافن‌اكسايد (6/47، 9/90، 6/166، 7/230، 7/285 و 3/333 ميكروگرم ‌بر ميلي‌ليتر)، گروه دوم) اثر همزمان دارو و تحت تابش نور ليزر، گروه كنترل) شامل سلول‌هايي صرفا تحت تابش ليزر و گروه شاهد بدون تيمار در نظر گرفته شد. سلول‌ها در معرض تابش ليزر مرئي (405 نانومتر) با توان W/cm2 1/0 قرار گرفتند. توان زيستي سلول‌ها با استفاده از روش MTT تعيين شد. ملاحظات اخلاقي: اين مطالعه با كد SBU/S.1397.46A به تصويب كميته اخلاق پژوهشي دانشگاه شهيد بهشتي تهران رسيده است. يافته‌ها: نتايج آزمايشات در شرايط برون‌تني نشان داد كه سميت تاريكي گرافن‌اكسايد در غلظت‌‌هاي كمتر از 9/90 ميكروگرم ‌بر ميلي‌ليتر، اثر قابل توجهي بر سلول‌هاي سرطاني نداشت. هم‌چنين نور ليزر به تنهايي فاقد اثر سمي بر سلول‌ها است. اما نوردرماني پويا با واسطه گرافن‌اكسايد، توان زيستي سلول‌هاي سرطاني را به‌طور ميانگين به ميزان 21 درصد نسبت به سميت تاريكي كاهش داده است. نتايج به‌صورت ميانگين سه تكرار مســتقل± خطاي استاندارد نمايش داده شده و 05/0 > p معني‌دار درنظر گرفته شده است. نتيجه‌گيري: در اين مطالعه، گرافن اكسايد در غلظت‌هاي كم كاملاً زيست‌پذير است، ولي با افزايش غلظت، اثر سميت افزايش مي يابد. با اعمال تابش نور به همراه گرافن اكسايد، مقدار زنده‌ماني كاهش يافته كه جهت پژوهش‌هايي در زمينه درون‌تني اثربخشي بيشتري خواهد داشت.

Background and Aim: Background and Aim: Photodynamic therapy is a minimally invasive approach to cancer, which is used to combine non-toxic photosensitizer and visible light to produce reactive oxygen species and destroy tumors. This study aimed to investigate the cytotoxicity effect of Graphene Oxide (GO)as an organic matter with many oxygen groups on photodynamic on destroying cancer cells. Materials and Methods: This study was performed on breast cancer cells (MCF-7) in vitro. The study groups included the first group of drug with different concentrations of graphene oxide (333.3, 285.7, 230.7, 166.6, 90.9, 47.6 μg/ml), the second group co-drug and laser light irradiation and the control group consisted of cells treated only with laser irradiation and the control group was treated with no treatment. Cells were exposed to visible laser irradiation (405 nm) at 0.1 W / cm2. Cell viability was determined by MTT assay. Ethical Considerations: This study with research ethics code SBU/S.1397.46A has been approved by research ethics committee at Shahid Behesht University of Tehran, Iran. Findings: The results of in vitro experiments showed that the dark toxicity of graphene oxide at concentrations of less than the 90.9 μg / ml concentration had no significant effect on cancer cells. Also, laser light alone don’t has toxic effect on cells. But graphene oxide-mediated dynamic light therapy has reduced the bioavailability of cancer cells on average by 21% over dark toxicity. Results are presented as mean of three independent replications, standard error, and p< 0.05 was considered significant. Conclusion: In this study, graphene oxide is fully biodegradable at concentrations below a certain value, but with increasing concentration, the toxicity effect increases. With exposure to light and graphene oxide, viability decreses that it is more effective for in vivio studies.