The effect of architecture and molecular weight on cell uptake and intracellular distribution of poly(ethylene glycol)
Polietilen glikol'ün mimarisi ve molekül ağırlığının hücre alımına ve hücre içi dağılımına etkisi
- Tez No: 387147
- Danışmanlar: PROF. DR. ESMA VOLGA BULMUŞ ZAREIE, DOÇ. DR. YUSUF BARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bu tezin amacı, farklı molekül ağırlığındaki tarak-tipi polietilen glikol metil eter metakrilat (p(PEG-MA)) polimerlerinin in vitro ortamda hayvan hücreleri ile etkileşimlerinin belirlenmesi ve lineer eşlenikleri ile karşılaştırılmasıdır. Bu amaçla, farklı moleküler ağırlıklardaki tarak-tipi p(PEG-MA) (10,000 g/mol (10K) and 20,000 g/mol (20K)) polimerleri, tersinir katılma ayrışma zincir transfer (RAFT) polimerizasyonu ile sentezlendi ve karakterizasyonları NMR, GPC ve DLS yöntemleri ile gerçekleştirildi. Polimerlerin in vitro ortamdaki özellikleri kanserojenik A549 ve sağlıklı BEAS- 2B insan akciğer hücreleri kullanılarak gerçekleştirildi. Polimerlerin sitotoksisitesi MTT metodu ile belirlendi ve hem tarak hem de lineer PEG polimerlerinin doza bağımlı olarak canlılığı düşürdüğü tespit edildi. Buna karşılık, en düşük hücre canlılığı % 50'nin üzerinde belirlendiğinden, polimerlerin sitotoksik özellik taşımadığı sonucuna varıldı. Polimerlerin hücre membran bütünselliğine olan etkisi LDH ölçüm metodu ile belirlendi. LDH salımının doza bağımlı olarak arttığı fakat en yüksek LDH salımının %2'den daha az olması sebebiyle, polimerlerin hücre membran bütünlüğüne bir etkisinin olmadığı sonucuna varıldı. 4oC'de hücre içi alım gerçekleşmediği tespit edildikten sonra polimerlerin hücre içine enerjiye bağımlı yöntemler ile alındığı sonucuna varıldı. Tarak-tipi polimerlerin A549 hücreleri tarafından lineer polimerlere göre daha fazla alındığı ve alımda aktin- bağımlı yolağın aktif olduğu belirlendi. Lineer 10K PEG aktin-bağımlı yolak ile alınırken, lineer 20K polimerin hücreye alımında ek olarak miktobül-bağımlı yolağında aktifleştiği sonucuna varıldı. Buna karşılık tarak-tip ve lineer polimerlerin tamamının BEAS-2B hücreleri tarafından mikrotübül-bağımlı yolak ile hücre içine alındığı tespit edildi. Lineer ve tarak-tip PEG polimerlerinin endositoz-ilişkili veziküllerde ve sitozolde lokalize olduğu belirlendi. Sonuç olarak, tarak-tipi PEG polimerlerinin lineer PEG'e göre daha iyi hücre içi alım profiline sahip olduğu ve normal-kanserli hücreler arasında seçici hedeflemeyi sağlayabilecek farklı metotlar ile hücre içi alımının gerçekleştirildiği tespit edildi.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis was to investigate interactions of comb-type poly(polyethylene glycol) methyl ether methacrylate (p(PEG-MA)) with in vitro cultured cells and compare to linear PEG counterparts. For this purpose, p(PEG-MA) polymers were at different molecular weights (10,000 g/mol (10K) and 20,000 g/mol (20K)) were synthesized via reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization. Characterizations of polymers were performed via NMR, GPC and DLS. The effects of polymers on in vitro cultured cells were investigated using cancerogenic A549 and healthy BEAS-2B human lung cell lines. Cytotoxicity of polymers was investigated via MTT assay. Comb-type p(PEG-MA) and linear PEG decreased the cell viability in a dose-dependent manner. However, the lowest cell viability was above 50% indicating no significant cytotoxic effect of both types of polymers. LDH assay was performed to determine the effect of polymers on cell membrane integrity. Both polymers enhanced membrane permeability in a dose- dependent manner. The highest LDH release was less than 2% indicating no significant effect on cell membrane integrity. Cellular uptake of both types of polymers completely diminished at 4oC suggesting energy-dependent internalization mechanism of polymers. Comb-type polymers were found to be taken up more by A549 cells. Comb-type polymers were internalized by A549 cells mainly via actin-dependent pathway, while BEAS-2B cells took up the all polymers via microtubule-dependent pathway. Linear 20K PEG was internalized by A549 cells via dominantly actin and also microtubule-dependent pathways while linear 10K PEG was taken up via actin-dependent pathway. Both comb- type and linear polymers were found to be localized in endocytic vesicles and cytosol. Consequently, comb-type PEG may offer an alternative to linear PEG with better cellular uptake properties and possess different uptake mechanisms in normal and cancer cells that may provide a potential for selective targeting strategies.
Benzer Tezler
- İpek fibroin/polidimetilakrilamid esaslı yarı içiçe geçmiş (semi-IPN) hidrojellerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of semi-interpenetrating polymer network hydrogel based on silk fibroin/poly(dimethylacrylamide)
TUĞBA ÇELİKER
- Development of novel proton conducting polymer membranes and investigation of their structure-property relationship
Yeni proton iletken polimer membranların geliştirilmesi ve membrandaki yapı-özellik ilişkisinin incelenmesi
ÇİĞDEM BİLİR
Doktora
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT TUNCA
PROF. DR. ADEM LEVEND DEMİREL
- Yarı iletken polimerlerden hazırlanan ince filmlerin elektriksel ve spektroskopik özelliklerinin incelenmesi ve organik güneş hücreleri
The electrical and spectroscopic properties of the prepared semiconductor thin films of polymers and organic solar cells
MEHMET SELİM AKTUNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ALVEROĞLU DURUCU
- Preparation of biocompatible composite 3d architectures based on graphene oxide (GO) and chitosan for flexible all solid state supercapacitors
Esnek tüm katı hal süper kapasitörler için grafen oksit (GO) ve kitosan bazlı biyouyumlu kompozit 3d mimarilerin hazırlanması
SAEIDEH ALIPOORILEMEESLAM
Doktora
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BARSBAY