Design and synthesis of self-assembling peptides for fabrication of functional nanomaterials
Fonksiyonel nanomalzemelerin üretimi için kendiliğinden düzenlenen peptitlerin tasarım ve sentezi
- Tez No: 445008
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA, DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- 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: 195
Özet
Kendiliğinden düzenlenen peptitler, nanoküreler, nanotabakalar, nanotüpler ve nanofiberleri içeren iyi tanımlanmış supramoleküler nanoyapıları oluşturmak için, hidrojen bağı, hidrofobik, elektrostatik, yük-transfer kompleksi, pi-pi, ve Van der Waals etkileşimleri gibi non-kovalent etkileşimleri kullanan supramoleküler polimerlerin bir sınıfıdır. Bu çok yönlü peptit temelli supramoleküler nanomalzemeler, kataliz, algılama, ışık-hasatı, optoelektronik, biyoelektronik ve doku mühendisliğini içeren çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu tezde, nanometre boyutunda fonksiyonel malzemelerin kontrollü sentezi için, özel olarak tasarlanmış, tabakaya benzer hidrojen bağlı yapılar oluşturabilen kısa peptit dizilimlerinin meydana getirdiği supramoleküler peptit nanofiberlerin kullanımını araştırılmıştır. Özellikle, sulu ortamda düzenli nanofiberleri ayrı ayrı biraya getiren, n tipi ve p tipi β-yaprağı oluşturan kısa peptit sekansleri sentezlendi. Bu n tipi ve p tipi nanofiberler, hidrojen bağı ve elektrostatik etkileşimler aracılığıyla, oldukça düzenli supramoleküler n/p-düzenli, 1D nanoteller oluşturmak için bir araya gelmektedirler. Bu akıllı moleküler tasarım, n/p-düzenli supramoleküler nanoteller içinde D ve A kromoforlarının alternatif şekilde düzenlenmesini sağlar. Supramoleküler n/p-düzenli nanotellerin, birleşme sabiti (KA) of 5 x 105 M-1 olan, değişimli A-D-A birim hücrelerinden oluştuğu bulunmuştur. Ayrıca, farklı metal ve metal oksit nanoyapıları, sıvı kimyası ve atomik katman kaplama teknikleri kullanarak, oldukça kontrollü biçimde üretmek için, β-sheet yapan peptit nanofiberleri tasarlandı ve sentezlendi. Bu hibrit organik-inorganik nanoyapılar, Suzuki kenetlenme, azid-alkin siklo katılma ve amonyum boran'ın hidroliz reaksiyonlarında kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Self-assembling peptides are a class of supramolecular polymers, which exploit noncovalent interactions such as hydrogen bonding, hydrophobic, electrostatic, charge-transfer complex, pi-pi, and van der Waals interactions to generate well-defined supramolecular nanostructures including nanospheres, nanosheets, nanotubes, and nanofibers. These versatile peptide-based supramolecular nanomaterials have been utilized in variety of applications including catalysis, sensing, light harvesting, optoelectronic, bioelectronic and tissue engineering. In this thesis, use of supramolecular peptide nanofibers formed by specially designed short peptide sequences that can form sheet-like hydrogen bonded structures for controlled synthesis of nanometer scale functional materials were explored. Specifically, n-type and p-type β-sheet forming short peptide sequences were synthesized, which assemble separately into well-ordered nanofibers in aqueous media. These p-type and n-type nanofibers coassemble via hydrogen bonding and electrostatic interactions to generate highly uniform supramolecular n/p-coassembled 1D nanowires. This smart molecular design ensures alternating arrangement of D and A chromophores within n/p-coassembled supramolecular nanowires. Supramolecular n/p-coassembled nanowires were found to be formed by alternating A-D-A unit cells having an association constant of (KA) of 5 x 105 M-1. Moreover, I designed and synthesized β-sheet forming peptide nanofibers to fabricate different metal and metal oxide nanostructures in highly controlled manner using wet chemistry and atomic layer deposition techniques. These hybrid organic-inorganic nanostructures were employed in model Suzuki coupling, alkyne-azide cycloaddition and hydrolysis of ammonia borane reactions.
Benzer Tezler
- Molecular analysis of engineered nanomaterials in biomedical and regenerative medicine applications
Biyomedikal ve yenileyici tıp uygulamalarında kullanılan nanomalzemelerin moleküler seviyede incelenmesi
NURAY GÜNDÜZ
Doktora
İngilizce
2019
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇAĞLAR ELBÜKEN
YRD. DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
DR. HIDIR ÖMER YILMAZ
- Light triggered self-assembly and hydrogelation of azobenzene bearing peptides and investigation of their nanostructures
Işıkla tetiklenerek kendiliğinden yapılanan azobenzen içerikli peptit hidrojeller ve nanoyapılarının incelenmesi
MENİZ TEZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SALİH ÖZÇUBUKÇU
- Design and synthesis of an amphiphilic phthalocyanine for self-assembling nanostructures
Kendiliğinden düzenlenen nanoyapılar için amfifilik ftalosyanin tasarımı ve sentezi
AYBİKE KARAYEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FABIENNE DUMOULIN
- Computational modeling of self-assembly in deformable bodies
Şekil değiştirebilen cisimlerde kendiliğinden yapılanmanın hesaplamalı modellenmesi
BİLGİN KOÇAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR GÖKTEPE