fa بررسی اثرات فتوکاتالیتیکی نانوذرات تیتانیوم دی اکسید دوپه شده با نیتروژن در مهار رشد و القاء آپوپتوز در سلول‌های K562 لوسمی انسان عمومى General پژوهشي اصیل Original Research زمینه و هدف: نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید(TiO2) اثرات ضد سرطانی قابل توجهی در چندین رده‌ی سلولی سرطانی نشان داده‌است. نانو TiO2 یک فتوکاتالیست مهم به شمار می‌آید که فقط در معرض نور فرابنفش (UV) فعال می‌گردد. اخیراً، تلاش‌ها یی جهت بهبود خاصیت فتوکاتالیتیکی TiO2با ایجاد تغییرات سطحی در جریان است. در این میان عنصر نیتروژن می‌تواند به عنوان یک عامل مناسب جهت افزایش فعالیت فتوکاتالیتیکی این نانوذره حائز اهمیت باشد. در این مطالعه، برای اولین بار اثرات مهار رشدی و القاء آپوپتوزی TiO2دوپه شده با نیتروژن (N-TiO2) در رده‌ی سلولی K562 به عنوان مدل آزمایشگاهی لوسمی میلوئید مزمن (CML) و مقایسه‌ی آن با TiO2 دوپه نشده در هر دو شرایط تاریکی و در معرض نور مرئی مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش‌ها: نانوذرات N-TiO2 (80 نانومتر) با مخلوط کردن مکانیکی اوره با پودر TiO2 تحت شرایط ویژه‌ی آزمایشگاهی تهیه و مشخصات آن توسط میکروسکوپ الکترونی گزاره (TEM)، انکسار اشعه‌ی X (XRD) و آنالیز‌های (Brunauer–Emmett–Teller) BET تأئید شد. رده‌ی سلولی K562 پس از کشت تحت تأثیر نانو ذرات N-TiO2در غلظت‌ها و فواصل زمانی مختلف قرار گرفت. از آزمون دفع رنگ تریپان بلو به منظور بررسی رشد و زیستائی در سلول‌های K562 استفاده شد. برای بررسی نوع مرگ سلولی از الکتروفورز DNAبه کمک ژل آگارز استفاده گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که N-TiO2 تحت تأثیر نور مرئی سبب مهار رشد و زیستائی در سلول‌های K562 به صورت وابسته به زمان و غلظت گردید. به عنوان مثال N-TiO2 در 48 ساعت و در غلظت‌های 01/0، 1/0، 1، 5 و 10 میکرو گرم بر میلی لیتر سبب مهار رشد سلول‌ها‌ی K562به ترتیب به میزان 25%،34%، 39%، 44% و 47% و کاهش زیستائی به ترتیب 11%، 22%، 30%، 35% و 38% گردید. نتایج حاصل از آزمون قطعه قطعه شدن DNA مؤید وقوع مرگ سلولی از نوع آپوپتوز در سلول‌های K562 تیمار شده بود. در حالیکه TiO2 دوپه نشده هیچ گونه اثری بر رشد و زیستائی این سلول‌ها نشان نداد. نتیجه‌گیری: با توجه به اینکهN-TiO2 باعث القاء اثرات ضدسرطانی از طریق مهار رشد و القاء آپوپتوز در سلول‌های K562 می‌گردد، این نانوذره می‌تواند به عنوان یک کاندیدای بالقوه برای مطالعات بیشتر در درمان فتوکاتالیتیکی CML مورد توجه قرار گیرد. Background and Aim: Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles have shown anti-tumor activity in several cancer cell lines. TiO2 is an effective photocatalyst that needs ultraviolet (UV) light for activation. Many efforts are in progress to improve the TiO2 photocatalytic effects by carrying out superficial alterations in its electronic structure. For this purpose, nitrogen (N) element seems to be a proper dopant to improve photocatalytic activity of this nanoparticle. In the present study, the growth inhibitory and apoptotic effects of N-doped TiO2 nanoparticles on human K562 cells, as an experimental model of chronic myeloid leukemia (CML), were investigated and compared with those of undoped TiO2 in both light and dark conditions. Material and Methods: Nanocrystalline powders of N-doped TiO2 (80 nm) were synthesized by mechanical mixing of urea with TiO2 powders under special experimental conditions. The structure and properties of N-doped TiO2 nanoparticles were confirmed by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and Brunauer–Emmett–Teller (BET) analysis. Then we investigated the growth inhibitory and apoptotic effects of these nanoparticles on leukemia K562 cells. Results: The results showed that visible light-irradiated N-doped TiO2 induced profound growth inhibition and apoptosis in K562 cells in a time- and dose- dependent manner. For example, N-doped TiO2 at concentrations of 0.01µg/ml, 0.1µg/ml, 1 µg/ml, 5 µg/ml and 10µg/ml inhibited growth of K562 cells by 25%, 34%, 39%, 44% and 47% and viability by 11%, 22%, 30%, 35% and 38%, respectively after 48h. Furthermore, the results of DNA fragmentation assay confirmed apoptosis in treated-K562 cells after 48h. While un-doped TiO2 did not show any inhibitory effects on the growth and viability of K562 cells. Conclusion: Considering the growth inhibitory and apoptotic effects of N-doped TiO2 in human K562 cells, this nanoparticle can be a potential candidate for photocatalytic therapy in CML in the future studies. آپوپتوز،K562، تیتانیوم دی اکسید دوپه شده با نیتروژن ، فتوکاتالیست Apoptosis, K562, Nitrogen- doped titanium dioxid, Photocatalysis 47 58 http://sjku.muk.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-374&slc_lang=fa&sid=1 Seyed Mohammad Amin Moosavi سید محمد امین موسوی moosav_m@tabrizu.ac.ir 540031947532846004064 540031947532846004064 Yes The University of Tabriz دانشگاه تبریز Alireza Khataee علیرضا ختائی 540031947532846004065 540031947532846004065 No The University of Tabriz دانشگاه تبریز Soroosh Moasses Ghafari سروش موسس غفاری 540031947532846004066 540031947532846004066 No The University of Tabriz دانشگاه تبریز