Bakır oksit ve silikon dioksit nanopartiküllerinin Allium cepa'daki genotoksik etkileri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Öğrenci: ÖZLEM ÇALBAY

Danışman: FATMA ÜNAL

Özet:

Bakır oksit nanopartikülleri (CuO NP) ve silikon dioksit nanopartikülleri (SiO2 NP) nanoteknolojide birçok üründe yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Bu nedenle hem üretim, hem kullanım ve hem de çevreye salınmaları her geçen gün artış göstermektedir. Yapılan bazı çalışmalarda, nanopartiküllerin toksik ve özellikle genotoksik etkileri olduğu belirtilmektedir. Bu çalışmanın amacı, indikatör bir organizma olan Allium cepa kök ucu hücreleri kullanılarak CuO ve SiO2 nanopartiküllerinin genotoksik etkilerini incelemektir. Allium cepa kök uçları, CuO NP'lerinin 25, 50, 75 ve 100 µg/ml'lik ve SiO2 NP'lerinin 50, 250, 500 ve 1000 µg/ml'lik konsantrasyonları ile 24, 48 ve 72 saat muamele edilmiştir. CuO nanopartiküllerinin bütün konsantrasyonları ve uygulama süreleri, Allium cepa kök ucu hücrelerinde mitotik indekste kontrole kıyasla önemli düzeyde düşüşe sebep olmuştur. Özellikle en yüksek konsantrasyonda, mitotik indeks en düşük seviyeye ulaşmıştır. Bu nanopartiküller mitotik faz frekanslarında da değişikliklere sebep olmuştur. SiO2 NP'leri de Allium cepa kök uçlarında mitotik indekste düşüşe sebep olmuş ancak bu düşüş, kontrole kıyasla, 24 saatlik uygulamada sadece 50 ve 1000 µg/ml'de, 48 saatlik uygulamada sadece 1000 µg/ml'de ve 72 saatlik uygulamada ise 50 µg/ml'de anlamlı düzeydedir. CuO ve SiO2 NP'lerinin bütün konsantrasyonları her üç uygulama süresinde de kontrole göre kromozom anormalliklerinde önemli düzeyde artışa sebep olmuştur. Geçirmeli elektron mikroskobu analizleri, CuO ve SiO2 NP'lerinin hücre duvarına, sitoplazmaya, çekirdeğe, mitokondriye ve diğer bazı organellere alınabildiklerini göstermiştir. Bütün bu sonuçlar, CuO ve SiO2 NP'lerinin hücre içine, organellere ve genetik materyale ulaşabildiklerini ve hücre bölünmesinde C-metafaz, yapısı bozulmuş pro-, meta- ve ana-telofaz, kromozom kırığı, asenkron bölünme, multipolarlık, geri ve ileri kromozomlar, yıldız anafaz, mikronukleus ve genetik materyal kaybı gibi anormalliklere sebep olduğunu göstermektedir. Bu sonuçlar, CuO ve SiO2 NP'lerinin klastogenik/genotoksik ve sitotoksik ajanlar olabileceğini desteklemektedir. Bu bulgular aynı zamanda Allium cepa sitogenetik testinin, bir çok tüketici ürününde kullanılan yeni nanomateryallerin genotoksisite açısından değerlendirilmesinde kullanılabileceğini de desteklemektedir.