Geri Dön

Boya takılı manyetik poli(hidroksietil-metakrilat) nanoküreler ile kandan albümin azaltılması

Dye-attached magnetic poly(hydroxyethyl-methacrylate) based nanospheres for albumin depletion out of human plasma

PDF İndir

  1. Tez No: 284624
  2. Yazar: ÖZNUR SAKA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ADİL DENİZLİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 136

Özet

Sunulan bu çalışmanın amacı; insan serum albüminini (HSA) plazmadan etkin bir şekilde ayırabilmek için nanobiyoteknolojik bir yaklaşım geliştirilmesidir. Bu kapsamda Afinite Kromatografisi yöntemleri arasında, son yıllarda yoğun bir uygulama alanı bulan, Boya-Ligand Afinite Kromatografisi kullanılmıştır. Çünkü boya-ligandları oldukça yüksek derecede bir seçicilikle proteinleri bağlama kapasitesine sahiptirler. Aynı zamanda ticari olarak kolay temin edinebilme, ucuzluk ve özellikle hidroksil grubu taşıyan matrikslere kolay immobilize edilebilme gibi çok önemli avantajları vardır. Kısaca albümin diye de bilinen serum albümini, insan ve diğer memeli hayvanların kan plazmasında bulunan en yaygın proteindir. Özelikle taşımadan sorumludur ve kanda bulunan toplam proteinin yaklaşık % 80'ini oluşturduğundan teşhis ve tedavide de büyük rol oynamaktadır. Manyetit (Fe3O4) ya da onun oksitlenmiş hali olan maghemit (?-Fe2O3) gibi demir oksit partikülleri son zamanlarda biyomedikal uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Manyetik partiküllerin vazgeçilmez özelliği manyetik kuvvete karşı gösterdikleri tepkidir. Biyomedikal uygulamalarda oda sıcaklığında süperparamanyetik davranış gösteren manyetik partiküller tercih edilir. Çünkü manyetik alan ortamdan uzaklaştırıldığında manyetizma alanını muhafaza etmezler. Buna ilaveten manyetitlerin sahip oldukları yüksek manyetik doygunluk, biyouyumluluk ve yüzeylerdeki etkileşimli fonksiyon gösterebilme gibi özellikleri manyetik nanoküreler kullanılmasının önemli avantajlarındandır. Çalışmanın birinci bölümünde mikroemülsiyon polimerizasyonu uygulanmıştır. Manyetit varlığında 2-hidroksietil metakrilat (HEMA) monomerinin polimerizasyonu ile ortalama 98.9 nm boyutunda polidispersite indeksi (PDI) 0.156 olan manyetik poli(hidroksietil- metakrilat) (m-PHEMA) nanoküreler elde edilmiştir. m-PHEMA nanoküreleri; HEMA fonksiyonel monomerinin Etilen Glikol Dimetakrilat (EGDMA) çapraz bağlayıcısıyla Sodyum Dodesil Sülfat (SDS) ve Poli(vinil alkol) (PVA) karışımından oluşan sulu dağıtma ortamında başlatıcı olarak Amonyum Per Sülfat (APS) kullanılmasıyla sentezlenmiştir. Nanoküre ?yüzey alanı/kütle? oranı oldukça yüksek olduğundan dolayı sentezlenen polimerin spesifik yüzey alanı da 1302 m2/g olarak bulunmuştur. Daha sonra sentezlenen m-PHEMA nanokürelere bir mono triazin boya olan Cibacron Blue F3GA (CBF3GA) boya afinite ligandı olarak bağlanmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde sentezlenen CBF3GA bağlı m-PHEMA (CBF3GA/m-PHEMA) nanokürelerin boyut, boyut dağılımı (PDI); Zeta Sizer ile, yüzey yükü özellikleri; Zeta Potansiyeli ile, morfolojik özellikleri; AFM ve SEM ile, kimyasal yapısı; elemental analiz, FTIR, DSC, TGA, DTG, DTA ile ve manyetik özellikleri ise; ESR ve VSM ile karakterize edilmiştir. Elde edilen karakterizasyon sonuçları formülasyonun başarıyla kullanılabileceğini desteklemiştir. Çalışmanın üçüncü ve dördüncü bölümlerinde ise sentezlenen nanokürelerin sulu çözelti ortamından ve plazmadan seçimli olarak albümin adsorplama performansları incelenmiştir. CBF3GA/m-PHEMA nanokürelerle sulu ortamdan HSA adsorpsiyonu davranışlarına; pH, protein derişimi, etkileşim süresi, tuz derişimi ve sıcaklık parametrelerinin etkileri incelenmiştir. Nanokürelerin albümin adsorpsiyonunda optimum koşullar; adsorpsiyon ortam pH'ı 5.0, başlangıç protein derişimi 4.0 mg/ml HSA, etkileşim süresi 300 dakika, başlangıç tuz derişimi 0.01 M ve adsorpsiyon sıcaklığı ise 25°C olarak tespit edilmiştir. CBF3GA/m-PHEMA nanokürelerin optimum albümin adsorpsiyon kapasitesi 598 mg HSA/g polimer olarak bulunmuştur. Çalışmanın dördüncü aşaması kapsamında CBF3GA/m-PHEMA nanoküreler in-vitro koşullarda kan plazması ile de etkileştirilmiştir. Yapılan bu deneyler sonucunda; geliştirilen bu manyetik afinite nanokürelerin insan serum albümininin plazmadan tek adımda % 42.35 verimle ayrılmasını sağladığı belirlenmiştir. Gerçekleştirilen desorpsiyon deneyleri sonucunda da yüksek performans sağlanmış ve polimerin tekrar kullanılabilirliliğini destekleyici sonuçlar elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

The aim of this study is to develop a nanobiotechnological approach in order to deplete human serum albumin (HSA) from plasma effectively. The advantage of Dye-Ligand Affinity Chromatography which is widespreadly used among the chromatographic techniques in recent years was taken in this content. Because dye-ligands are able to bind most types of proteins, in some cases in a remarkably specific manner. They are commercially available, inexpensive, and can easily be immobilized especially on matrixes bearing hydroxyl groups. Human serum albumin, which is called as ?albumin? shortly, is known as the most abundant protein appearing both in blood plasma of human beings and other mammals. Transport function of albumin is almost above all other functions. Since albumin forms approximately 80 % of the existing total blood proteins, it figures large both in diagnosis and therapeutics. Iron oxide particles such as magnetite (Fe3O4) or its oxidized form maghemite (?-Fe2O3) are by far the most commonly employed in biomedical applications. The unique feature of magnetic particles is their response to magnetic force. For biomedical applications, magnetic particles exhibiting superparamagnetic behavior at room temperature are preferred because they do not retain any magnetism after removal of the magnetic field. Furthermore, the particles must have combined properties of high magnetic saturation, biocompatibility and interactive functions at the surfaces. In the first step of the submitted study microemulsion polymerization was applied. In this context magnetic poly(hydroxyethyl-methacrylate) (m-PHEMA) nanospheres (with an average size of 98.9 nm having a polidispersion (PDI) index of 0.156) were obtained by the polymerization of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) monomers in the presence of magnetite. m-PHEMA nanospheres were synthesized in aqueous dispersion medium of HEMA functional monomers composed of EGDMA cross-linker, SDS and PVA mixture and APS initiator. Hence the ?surface area/mass? ratio of nanospheres appears extremely high, specific surface area of the magnetic nanospheres was found to be 1302 m2/g. Afterwards Cibacron Blue F3GA mono triazin dye was attached to the synthesized m-PHEMA nanospheres as a dye affinity ligand. In the second step of the study synthesized CBF3GA/m-PHEMA nanospheres were characterized in respect of a) size and size distribution (PDI) by Zeta Sizer; b) surface charge properties by Zeta Potential; c) morphological properties by AFM and SEM; d) chemical structure by elemental analysis, FTIR, DSC and TGA, DTG, DTA; e) magnetic properties by ESR and VSM. The obtained characterization results supported that the formulation could be used successfully. In the third and the fourth steps of the study it was aimed to detect the selective albumin adsorption performance of the synthesized nanospheres from the aqueous dissolving medium and plasma reciprocally. For this reason the effects of the required parameters over albumin adsorption of CBF3GA/m-PHEMA nanospheres from the aqueous dissolving medium were investigated. The investigated parameters were pH, protein concentration, salt concentration, reaction time and temperature. The optimum albumin adsorption conditions of nanospheres were determined as follows: pH of adsorption medium; 5.0, initial protein concentration; 4.0 mg/ml HSA, adsorption time; 300 minutes, initial salt concentration; 0.01 M and adsorption temperature; 25°C. Optimum albumin adsorption of CBF3GA/m-PHEMA nanospheres was detected as 598 mg HSA/g polymer. In the fourth and the last step of the study CBF3GA/m-PHEMA nanospheres were also treated to adsorb albumin from blood plasma with in-vitro experiments. As a conclusion it was proved that these developed magnetic affinity nanospheres are able to deplete human serum albumin from plasma in single step with 42.35 % efficiency. As a result of the desorption experiments high performance was achieved supporting the reusability of the synthesized polymer.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    244016

    Cibacron Blue F3GA attached mP(HEMA) beads for casein purification

    Kazein saflaştırmada kullanılacak Cibacron Blue F3GA takılı mP(HEMA) adsorbentinin hazırlanması

    FUNDA AKDOĞAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    BiyokimyaDokuz Eylül Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. M. NALAN TÜZMEN

  2. Tez No

    714502

    Synthesis of folate receptor 1 targeted dye-conjugated peptides for use in positron emission tomography imaging systems

    Pozitron emisyon tomografi görüntüleme sistemlerinde kullanılacak folate receptör 1 hedefli boya takılı peptitlerin sentezi

    DERYA CİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK

    DR. ÖZGÜR YILMAZ

  3. Tez No

    847504

    Synthesis of dye-conjugated PD-L1 targeted peptides for use in pet/ct in diagnosis of lung cancer

    Akciğer kanseri teşhisi için PET/CT sistemlerinde kullanılacak PD-L1 proteini hedefli boya takılı peptitlerin sentezi

    SAADET YEŞİLMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Biyokimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ONUR ALPTÜRK

    DR. ÖZGÜR YILMAZ

  4. Tez No

    77811

    Boya takılı polimeriksorbentlere metal iyonu ve protein adsorbsiyonunun kolon sisteminde dinamik davranışının incelenmesi

    Investigation of dynamic behavior of metal ions and protein adsorption on dye-attached polymeric sorbents

    Ö.OGÜN OKYAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERHAN PİŞKİN

  5. Tez No

    97810

    Ağır metal kirliliğinin boya takılı poli(2-hidroksietil metakrilat) membranlar ile giderilmesi

    Heavy metal removal by dye-attached poly(2-hydroxyethyl methacrylate) membranes

    HATİCE BEKTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Çevre MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı

Geri Dön