Towards practical applications for molecular logic gates:“AND”logic as an additional layer of selectivity in singlet oxygen release for photodynamic therapy
Moleküler mantık kapısın pratikteki uygulamaları.“VE”kapısının fotodinamik terapideki singlet oksijen üretimi ile ilişkilendirilmesi
- Tez No: 177277
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Fotodinamik terapi, singlet oksijen, moleküler mantık kapıları, ve mantık kapısı uygulamaları, Photodynamic therapy, singlet oxygen, molecular logic gates, AND logic operation
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Organik Kimya Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Moleküler mantık kapılarıyla ilgili geçmiş yıllarda yapılan birçok çalışma mevcuttur, bunlara toplama, çıkarma ve multiplekser başta olmak üzere daha da karmaşık tasarımlar eşlik etmektedir. Ancak, bu güne kadar moleküler mantık kapılarının yaptığı işlemin sonucunun herhangi bir işlev yerine getiriyor olmaması bu konunun en büyük eksikliğidir. Birkaç yıl önce yaptığımız çalışmalarda düzgün tasarlanmış olan bodipylerin çok verimli birer singlet oksijen kaynağı olduğunu ve dolayısıylada fotodinamik terapi uygulayabildiğini göstermiş bulunmaktayız. Üstelik bu maddelerin absorpladığı dalga boyu insan vücudunun geçirebildiği 660 nm dir.Dolayısıyla, moleküler mantık kapıları ve fotodinamik terapiyle ilgili önceden edindiğimiz deneyimlerimizi birleştirerek tasarladığımız fotodinamik terapi ajanı, kanserli bölgedeki bazı madde miktarlarının belli bir değerin üzerinde olduğu zaman, singlet oksijen üretimi en üst seviyede olmaktadır. Yaptığımız araştırmalarda gördük ki; kanserli dokularda Na+ iyonu konsantrasyonu ve H+ (pH düşük ) iyonu konsantrasyonu diğer dokulara kıyasla oldukça yüksektir. Bunun sonucu olarak inputları Na+ ve H+ ionu olan bir mantık sistemi kurduk. Sistem hem sodyum hem de hidrojen iyonunun yüksek olduğu (kanserli doku) bölgeleri bulup, sadece o bölgelerde aktif olan ve singlet oksijen üretemek suretiyle kanserli hücreyi öldüren küçük bir moleküler makinadır. Dolayısıyla tasarlanan mantık kapısı outputu singlet oksijen olan ?VE? mantık kapısıdır.
Özet (Çeviri)
There have been many examples of individual molecular logic gates and molecular equivalents of more complex digital designs in recent years such as half adder, half subtractor, multiplexer. Neverethless, the unresolved issues of addressability and lack of communication between logic gates remain to be the Achille?s heel for molecular logic gates. A few years ago we have demonstrated that appropriately decorated bodipy dyes can be very efficient generators for singlet oxygen, thus act as a satisfactory photodynamic agents. As a bonus, these dyes absorb very strongly at 660 nm which is considered to be within the therapeutic window of mammalian tissue.So, combining our earlier experience in molecular logic gates and rational design of photodynamic agents, we proposed a photodynamic therapy agent that would release singlet oxygen at a much larger rate when the cancer related cellular parameters are above a threshold value at the same location. Following the survey of the relevant literature for cancer related parameters, we decided that sodium ion concentration and pH (H+ concentration) could be very promising targets. In the tumor regions the pH can drop below 6 and the Na+ concentration is also significantly higher then normal tissues. As a result, in the proposed logic system the chemical inputs could be Na+ and H+. The system in fact is an automaton which is to seek higher concentration of both hydrogen and sodium ions, and release the toxic agent (singlet oxygen) only when both concentrations are high. Thus, the proposed logic gate is an AND logic gate, the output of which is singlet oxygen.
Benzer Tezler
- Molecular communications: Novel relaying schemes and molecular beamforming
Moleküler iletişim: Yeni aktarma şemaları ve moleküler hüzme oluşturma
JOANA ANGJO
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
PROF. DR. ALİ EMRE PUSANE
- Design and development of novel large scale applications in micro/nanophotonics and nanobiotechnology
Mikro/nanofotonik ve nanobiyoteknoloji için yeni yaygın uygulamalar tasarlanması ve geliştirilmesi
EROL ÖZGÜR
Doktora
İngilizce
2014
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. MEHMET BAYINDIR
- Structural factors controlling selectivity of supported metal catalysts for partial and semi-hydrogenation
Kısmi ve yarı hidrojenasyon için destekli metal katalizörlerinin seçiciliğini kontrol eden yapısal faktörler
YUXIN ZHAO
Doktora
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. ALPER UZUN
- Bazı soya genotiplerinin karyolojik ve moleküler karakterizasyonu ve GDO taraması
Karyological and molecular characterization of some soy genotypes and GMO screening
AHMET YASİN SEZER
- Nitrik oksit aktivite ölçümü için yeni bir florojenik prob geliştirilmesi
Development of a novel florogenic probe for the measurement of nitric oxide activity
EMİN AHMET YEŞİL
