Ürokinaz immobilize manyetit nanopartiküllerin sentezi, karakterizasyonu ve fibrinolitik özelliklerinin araştırılması
Synthesis and characterization of urokinase immobilized magnetite nanoparticles and evaluation of their fibrinolytic properties
- Tez No: 1025081
- Danışmanlar: PROF. DR. ONUR ATAKİŞİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Biyokimya, Chemistry, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kafkas Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, trombolitik ajan olarak yaygın kullanılan ürokinaz enziminin Fe₃O₄ tabanlı manyetik nanopartiküller (Fe-MNP) üzerine glutaraldehit aracılığıyla immobilizasyonu gerçekleştirilmiş ve elde edilen immobilize sistemin biyokimyasal, yapısal ve fibrinolitik özellikleri değerlendirilmiştir. Ürokinazın Fe-MNP yüzeyine kovalent bağlanması Schiff bazı oluşumu ile sağlanmış ve immobilizasyon mekanizması FT-IR analizleri ile doğrulanmıştır. SEM, EDX ve XRD analizleri nanopartiküllerin başarılı şekilde sentezlendiğini, yüzey modifikasyonunun ve enzim immobilizasyonunun gerçekleştiğini göstermiştir. VSM sonuçları ise immobilizasyon sonrasında nanopartiküllerin süperparamanyetik özelliklerini büyük ölçüde koruduğunu ortaya koymuştur. İmmobilizasyon koşullarının optimizasyonu kapsamında optimum enzim konsantrasyonu 1000 IU ve optimum glutaraldehit konsantrasyonu %0.5 olarak belirlenmiştir. İmmobilizasyon verimi %79.1 olarak hesaplanmıştır. Serbest ürokinaz ve immobilize ürokinazın toplam aktivite değerleri benzer bulunurken, immobilize enzimin daha yüksek spesifik aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Michaelis–Menten kinetik analizlerinde immobilizasyon sonrası Vmax değerinde belirgin değişim gözlenmemiş, Km değerinde ise hafif artış meydana gelmiştir. Biyokimyasal karakterizasyon çalışmaları sonucunda immobilize enzimin geniş pH aralığında daha yüksek stabilite gösterdiği ve optimum pH değerinin hafif alkali bölgeye kaydığı belirlenmiştir. Sıcaklık çalışmalarında ise u@Fe-MNP'nin özellikle orta-yüksek sıcaklıklarda serbest enzime kıyasla daha yüksek aktivite koruduğu saptanmıştır. Tekrar kullanılabilirlik testlerinde immobilize enzimin altı döngü sonunda yaklaşık %65 düzeyinde aktivitesini koruduğu belirlenmiştir. Depo kararlılığı analizlerinde immobilize enzimin farklı sıcaklıklarda serbest enzime göre daha yüksek stabilite gösterdiği tespit edilmiştir. Ayrıca metal iyonları ve polar organik çözücüler varlığında immobilize enzimin daha dayanıklı olduğu gözlenmiştir. Fibrin pıhtı lizis deneylerinde immobilize ürokinazın yüksek fibrinolitik aktivite gösterdiği ve serbest enzime yakın düzeyde pıhtı çözme etkinliği sergilediği belirlenmiştir. Fibrin agaroz plaka yönteminde de immobilize sistemin kontrol gruplarına kıyasla anlamlı düzeyde fibrinolitik aktivite gösterdiği ortaya konmuştur. Elde edilen sonuçlar, Fe₃O₄ tabanlı manyetik nanopartiküller üzerine immobilizasyonun ürokinazın stabilitesi, tekrar kullanılabilirliği ve biyokatalitik performansı üzerinde olumlu etkiler oluşturduğunu göstermektedir. Bu nedenle geliştirilen u@Fe-MNP sisteminin trombolitik uygulamalar ve biyomedikal alanlarda potansiyel bir biyokatalitik platform olarak değerlendirilebileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, urokinase, a widely used thrombolytic enzyme, was immobilized onto Fe₃O₄-based magnetic nanoparticles (Fe-MNPs) through glutaraldehyde-mediated covalent binding, and the biochemical, structural, and fibrinolytic properties of the developed immobilized system were investigated. The covalent attachment of urokinase onto the Fe-MNP surface was achieved through Schiff base formation, and the proposed immobilization mechanism was supported by FT-IR analyses. SEM, EDX, and XRD analyses indicated the formation of Fe₃O₄ nanoparticles, surface modification, and enzyme immobilization. VSM analysis showed that the magnetic properties of the nanoparticles were largely preserved after immobilization. Optimization studies revealed that the optimum enzyme concentration and glutaraldehyde concentration were 1000 IU and 0.5%, respectively. The immobilization efficiency was calculated as 79.1%. Although the total activity values of free and immobilized urokinase were found to be comparable, the immobilized enzyme exhibited higher specific activity. According to Michaelis–Menten kinetic analyses, immobilization did not cause a significant change in the Vmax value, while a slight increase in the Km value was observed. Biochemical characterization studies showed that the immobilized urokinase exhibited improved stability over a broader pH range, with a shift in the optimum pH toward the mildly alkaline region. Temperature stability analyses indicated that u@Fe-MNP retained higher activity compared with free urokinase, particularly under moderate and elevated temperature conditions. In reusability studies, the immobilized enzyme retained approximately 65% of its initial activity after six consecutive cycles. Storage stability experiments demonstrated that the immobilized system exhibited higher stability than the free enzyme at different temperatures. Moreover, the immobilized enzyme showed greater tolerance in the presence of metal ions and polar organic solvents. Fibrin clot lysis assays revealed that immobilized urokinase exhibited fibrinolytic activity comparable to free urokinase. In the fibrin agarose plate assay, the immobilized system showed higher fibrinolytic activity compared with the control groups. Overall, the obtained findings suggest that immobilization of urokinase onto Fe₃O₄-based magnetic nanoparticles contributes to improved enzyme stability, reusability, and biocatalytic performance. The developed u@Fe-MNP system may have potential as a biocatalytic platform for thrombolytic applications and biomedical research.
Benzer Tezler
- Çocuklarda ürokinaz 3'-UTR T/C gen polimorfizmi ile tekrarlayan taş hastalığı arasındaki ilişki
Association of urokinase gene 3'-UTR T/C polymorphism with recurrent urolithiasis in children
MURAT ÖZTÜRK
- Ürokinaz saflaştırılması için manyetik nanopartiküllerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of magnetic nanoparticles for urokinase purification
SİNEM EVLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
KimyaAdnan Menderes ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ AKTAŞ UYGUN
- Soluble ürokinaz plazminojen aktivatör reseptörünün yenidoğan sepsisinde tanısal değeri
The diagnostic value of supar in newborns with neonatal sepsis diagnosis
FATIMA SÜMEYYE SERTOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNAN TÜFEKCİ
- Soluble ürokinaz plazminojen aktivatör (suPAR) ve tiyoldisülfid hemoastazı düzeylerinin bruselloz hastaların takibinde kullanımı
Use of soluble urokinase plasminogen activator and thiol disulfide hemoastasis levels in the follow-up of brucellosis patients
HÜSAMEDDİN ATAY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik MikrobiyolojiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiEnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞABAN İNCECİK
- Brusellozda kan soluble ürokinaz plazminojen aktivatör reseptör (supar) miktarının tanısal değeri
The diagnostic value of amount of blood soluble urokinase plasminogen activator receptor (supar) in brucellosis
MELTEM ÖNER TORLAR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik MikrobiyolojiUludağ ÜniversitesiEnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CÜNEYT ÖZAKIN