Fluorescence detection of biological thiols and axially chiral bodipy derivatives and alternative methodologies for singlet oxygen generation for photodynamic action
Biyolojik tiyollerin floresan tayini ve aksiyal kiral bodipy türevleri ve fotodinamik etki için alternatif yollar ile singlet oksijen üretimi
- Tez No: 373911
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 251
Özet
Biyolojik tiyoller sistein (Cys), homosistein (Hcy) ve glütatyonun (GSH) floresan moleküler ajanlar ile tayin edilmesi, bu tiyollerin taşıdıkları biyolojik rollerden ötürü çok büyük önem arz etmektedir. Literatürde yer alan pek çok çalışmada Cys ve Hcy tayini için dizayn edilmiş ajanlar bulunabilmektedir. Ancak GSH için seçici floresan moleküler görüntüleme ajanları çok az sayıdadır. Bu tez kapsamında GSH'ın kanser hücre kültürleri içerisindeki tayini seçici olarak BODIPY tabanlı floresan boya yardımı ile yapılmıştır (Bölüm 3). Fotodinamik terapi (PDT) fazlaca umut vaat eden ve gelişmekte olan bir kanser tedavi yöntemidir. PDT kapsamındaki terapatik etki zararlı singlet oksijen (SO) üretimi ile gerçekleşmektedir. SO üretimi sırasında yer alan parçalardan en önemlisi duyarlaştırıcı moleküldür. SO elde edilmesi için gerekli olan sistemler arası geçişin sağlanabilmesi için sıklıkla uygulanan dizayn prensibi duyarlaştırıcı molekülü ağır atomlar ile modifiye etmektir. Ancak ağır atomların varlığı duyarlaştırıcının uyarıcı ışık olmaksızın toksik etki göstermesine neden olmaktadır. Bu doğrultuda bölüm 4'te yer alan çalışmalarda ağır atom içermeyen ve sadece kanserli hücrede aktifleşebilen yeni duyarlaştırıcı dizaynları ve ortaya çıkarılan yeni konseptin detaylı teorik çalışması sunulmuştur. BODIPY kimyası üzerinde yürüttüğümüz çalışmalar sonunda ilk kez aksiyal kiral özelliğe sahip BODIPY türevleri tasarlamış, sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. PDT mekanizmasının iki önemli problemi mevcuttur. Bunlar uyarma ışığının dokulardan kısıtlı bir miktarda geçiş yapması ve hipoksiyadır. Bölüm 6'da altın nanoçubuklar ve aromatik endoperoksitler yardımı ile bu sorunlara çözüm sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
Calorimetric and luminescent detection of biological thiols namely cysteine (Cys), homocysteine (Hcy) and glutathione (GSH) have attracted great interest due to the their biological significance. There are many reported fluorescent probes for Cys and Hcy, however selective probe designs for GSH remained elusive. We represented in thesis (Chapter 3) a BODIPY based selective fluorescent probe for the in vitro detection of GSH in cancer cell lines. Photodynamic therapy (PDT) is one of the promising and developing treatment modality for certain indications. Therapeutic action is achieved by the generation of cytotoxic singlet oxygen (SO). Most critical compartment of SO production pathway is the sensitizer molecule. In order to get effective inter-system crossing, which is highly needed for singlet oxygen generation, common strategy is to incorporate heavy atoms on sensitizers. However, presence of heavy atoms increases the dark toxicity that is not desired in clinical applications. In Chapter 4, we are introducing a new concept for activatable heavy atom free sensitization of PDT by designing novel orthogonal BODIPY derivatives and detailed computational analysis of this new concept. While dealing with orthogonal BODIPYs, we synthesized for the first time two axially chiral BODIPY derivatives and characterized the enantiopure products, which holds great promise for enantioselective sensing applications (Chapter 5). PDT has two major problems, which are light penetration depth of the incident light and the hypoxia. These two restrictions are addressed in chapter 6, by combining gold nanorods and aromatic endoperoxides.
Benzer Tezler
- Biyotiyollerin tayini için perilen diimid temelli floresans probların geliştirilmesi ve uygulamaları
Development of perylene bisimide based fluorescent probes for determination of biothols and their applications
ŞÜKRİYE NİHAN KARUK ELMAS
Doktora
Türkçe
2019
KimyaKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM YILMAZ
- Biyolojik tiyol analizinde kullanılan bazı florojenik moleküllerin fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi
Examination of photophysical properties of some fluorogenic molecules used in analysis of biological thiol
AKYLAI BIRIMKULOVA
- Selective fluorescence sensing of biological thiols using a bodipy based bifunctional probe and the catalytic activity of short peptide amphiphile nanostructures: Implications on the origin of life
Bodipy tabanlı bifonksiyonel sensor ile biyolojik tiyollerin floresans seçici tayini ve yaşamın kaynağı arayışında kısa peptit amfifil nanoyapıların katalitik aktivitelerinin incelenmesi
YİĞİT ALTAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Bölümü
PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Aza–bodipy compounds with fluorescent property for determination of bio–thiols
Biyo–tiyollerin tayini için floresan özellikli aza–bodipy bileşikleri
BLEDA CAN SADIKOĞULLARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ÖZDEMİR
- Biyolojik tiyollerin tayini için perilen türevi temelli floresans sensörlerin geliştirilmesi
Development of fluorescent sensor for biological thiolsdetection based on perylene derivatives
KEVSER AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiFen Bilimleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM YILMAZ