Polymeric systems for controlled release of bacteriophages
Bakteriyofajların kontrollü salımına yönelik polimerik sistemler
- Tez No: 1021303
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT TOPUZOĞULLARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Antibiyotik direnci, bakteriyel enfeksiyonların tedavisini önemli ölçüde zorlaştıran küresel bir halk sağlığı sorunu hâlinegelmiştir. Özellikle geleneksel antibiyotiklere yanıt vermeyen enfekte deriyaraları, etkili tedavi yaklaşımlarına yönelik kritik bir klinik ihtiyaçoluşturmaktadır. Bakteriyofajlar, antibiyotiğe dirençli patojenlere karşı umutverici bir alternatif olarak öne çıkmakla birlikte, klinik uygulamaları etkinve hedeflenmiş taşıma sistemlerinin sınırlılığı nedeniyle kısıtlanmaktadır.Hidrojeller, bakteriyofajların lokal ve kontrollü salımı için uygun birplatform sunarak antimikrobiyal etkinliği artırmakta, nemli yara ortamınısürdürülebilir kılmakta ve doku rejenerasyonunu desteklemektedir.Bu çalışm ada, Staphylococcus aureus'uhedefleyen EAS1 bakteriyofajının taşınması amacıyla jelatin bazlı, biyouyumlubir hidrojel yara örtüsü geliştirilmiştir. Bakteriyofajlar, stabilitelerininartırılması ve kontrollü salımın sağlanması amacıyla genipin ile çaprazbağlanmış jelatin hidrojel matrisi içerisine enkapsüle edilmiştir. Doğal kökenlive düşük toksisite profiline sahip genipin, mekanik olarak kararlı ve gözenekliyapıların elde edilmesi amacıyla çapraz bağlayıcı ajan olarak kullanılmıştır.Hidrojelin morfolojik özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) iledoğrulanmış ve belirgin poröz yapı ortaya konmuştur. FT-IR analizleri, çaprazbağlanma reaksiyonunun başarıyla gerçekleştiğini göstermiştir. Mekanikkarakterizasyon sonuçları, hidrojelin 18.04 ± 2.39 kPa ortalama basma modülü ve44.56 ± 4.90 kPa basma dayanımı ile yeterli yapısal stabiliteye sahip olduğunuortaya koymuştur. Şişme, hidrolitik bozunma ve proteolitik bozunma analizleri,hidrojelin S. aureus varlığında belirgin şekilde hızlananenfeksiyon-duyarlı bozunma davranışı sergilediğini göstermiştir. İn-vitro salımçalışmaları, bakteriyofajların 24 gün boyunca sürdürülebilir ve kontrollü birşekilde salındığını doğrulamıştır. Ayrıca, faj yüklü hidrojel üç farklı Staphylococcussuşuna karşı etkin antimikrobiyal aktivite göstermiştir. Elde edilen bulgular, geliştirilenhidrojel sisteminin hem mekanik olarak stabil hem de enfeksiyon-duyarlı bozunmaözelliğine sahip olduğunu, aynı zamanda bakteriyofajların kontrollü salımı içinetkili bir taşıyıcı platform sunduğunu ortaya koymaktadır. Bu yaklaşım,biyolojik olarak aktif ajanların enkapsülasyonu için umut vadeden bir stratejiolup, faj temelli tedavilerin klinik uygulamalara aktarılmasına katkı sağlayabilecek potansiyele sahiptir.
Özet (Çeviri)
The rising spread of antimicrobial resistance has emerged as a major global health challenge, limiting theeffectiveness of current treatments for bacterial infections. In particular,chronic and infected wounds caused by drug-resistant bacteria are increasinglydifficult to treat with conventional antibiotics. Consequently, bacteriophagesare gaining attention as a promising alternative therapy for selectivelytargeting and destroying antibiotic-resistant bacteria. However, their clinicalapplication remains limited by the lack of effective delivery systems targetinginfected wound sites. Hydrogels provide suitable platform for localized phagedelivery, offering sustained release while maintaining a moist environment thatsupports wound healing.This study aimed to develop a gelatin-based(biocompatible, protein-based) hydrogel wound dressing for deliveringbacteriophage EAS1, which targets Staphylococcus aureus. Phages wereencapsulated in a genipin-crosslinked gelatin hydrogel to enhance stability andachieve sustained release. Genipin was used due to its natural origin, lowertoxicity than glutaraldehyde, and ability to form mechanically stable, porousstructures with controlled swelling behavior. The morphological structure ofthe produced hydrogel was evaluated via Scanning Electron Microscopy (SEM).FT-IR spectra confirmed successful crosslinking within the hydrogel matrix. Mechanicalcharacterization demonstrated good compressive stability, with a compressivemodulus of 18.04 ± 2.39 kPa and a compressive strength of 44.56 ± 4.90 kPa. Thehydrogel exhibited infection-responsive degradation, showing accelerateddegradation in the presence of increasing concentrations of S. aureus. Moreover,the applied in-vitro release studies exhibited a sustained release profile ofbacteriophages over a 24-day period. Swelling and degradation analyses wereperformed. The phage-loaded hydrogel exhibited effective antibacterial activityagainst three bacterial strains. Overall, the hydrogel system enhances phagestability and supports its potential as a controlled delivery platform forphage therapy. Ultimately, our approach holds significant promise as a platformtechnology for the encapsulation of bioactive bacteriophages, facilitating theadvancement of phage therapy into clinical practice
Benzer Tezler
- Development of polymeric systems for cabazitaxel release
Kabazitaksel salınımı için polimerik sistemlerin geliştirilmesi
NADA OMAR ABDULKAREEM ABDULKAREEM
- Permeabilities of some chemicals through polymeric membranes for controlled release applications
Başlık çevirisi yok
İLKNUR EKİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1990
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESRİN HASIRCI
- Metformin kontrollü salımını yapan nanotransmembran sistemlerinin geliştirmesi ve diabetes mellitus tedavisinde kullanımının incelenmesi
Development of nanotransmembrane systems for controlled release of metformin and study of its use in treatment of diabetes mellitus
ABDOUL NZEYIMANA
- Laktulozun kontrollü salımı için polimerik nanofiber üretimi
Prduction of polymeric nanofiber for controlled release of lactulose
YUSUF YAĞCILAR
- Kontrollü ilaç salım sistemlerinde kullanılan polimerik mikro kürelerin nanomekanik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of the nanomechanical properties of polymeric microsheres used in controlled drug delivery systems
MERVE KÜÇÜKOFLAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiNanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA OĞUZHAN ÇAĞLAYAN