Reactive and 'clickable' hydrophilic nanofibers as novel biomaterials
Yeni biyomateryaller olarak reaktif ve klik kimyasına uygun hidrofilik nanolifler
- Tez No: 474296
- Danışmanlar: PROF. DR. RANA SANYAL, PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biochemistry, Biotechnology, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 221
Özet
Polimerik nanolifler yüksek yüzey alanı, porozite, ve doğal ekstraselülar matrikse olan fiziksel benzerlik gibi eşsiz özellikleri nedeniyle, diğer nanomalzemelere kıyasla biyomedikal uygulamalarda ilgi odağı olmaktadırlar. Nanolif üretiminde basit, düşük maliyetli ve verimli olması sebebiyle yaygın olarak elektroçekim yöntemi kullanılmaktadır. Elde edilen nanoliflerin biyouygulamalarda kullanılabilmeleri için biyouyumluluk, hücre yapışkanlığı gibi özelliklerini arttırabilecek biyolojik materyaller ile modifiye edilmeleri gerekmektedir. Son zamanlarda özellikle metal-kataliz içermeyen klik kimyası hafif reaksiyon koşulları altında yüksek verim gösterdiğinden nanoliflerin işlevselleştirilmesi için sıklıkla kullanılan bir method haline gelmiştir. Bu tezde, klik kimyasına uygun çeşitli reaktif gruplar içeren hidrofilik polimerler sentezlenmiş ve bu polimerlerden biyouygulamalarda kullanılmak üzere herhangi bir ayıraç kullanmadan işlevselleştirilebilecek reaktif gruplar içeren nanolifler elde edilmiştir. İlk projede, furan grubu içeren ve biyobozunur olmayan akrilat türevi nanolifler elde edilmiş ve maleimid grubu içeren floresan boya ve biotin ligandı ile Diels-Alder reaksiyonu kullanılarak fonksiyonelleştirilmiştir. İkinci projede, maleimid grubu içeren ve biyobozunur olmayan akrilat türevi nanolifler elde edilmiş, UV ışını altında bir maske ile desenlendirilmiş ve üzerine Michael reaksiyonu aracılığı ile tiyol gubu içeren bir oligonükleotid dizisi bağlanmıştır. Üçüncü projede poliokzazolin bazlı nanolifler in situ olarak çapraz bağlanmış, polimerin yan dallarındaki alken üniteleri kullanılarak tiyol-en rekasiyonu ile floresan boya bağlanmıştır. Dördüncü projede, furan grubu içeren biyobozunur nanolifler elde edilmiş, maleimid içeren RGD peptidi ile Diels-Alder reaksiyonu ile modifiye edilerek nanoliflerin üzerinde hücre kültürü çalışmaları yapılmıştır. Son projede, zincir uçlarında çift reaktif grup içeren biyobozunur polilaktid nanofiberleri elde edilmiş, iki ucuna farklı (biyo)moleküller bağlanarak işlevsellik kazandırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Among many other nanomaterials, polymeric nanofibers have gained attraction in biomedical applications due to their unique properties such as high surface area, porosity and physical resemblance to the extracellular matrix. Electrospinning is the most commonly used method for producing nanofibers due to its low-cost, simplicity and efficiency. These nanofibers usually need to be modified with a biological material for bioapplications in order to enhance their biocompatibility, cell-adhesivity and stimuli-responsivity. Recently, 'click' chemistry, in particular metal-free click reactions, has emerged as a preferred method for the functionalization of electrospun nanofibers as it enables efficient and orthogonal functionalization under mild reaction conditions. In this thesis, clickable polymers with various reactive groups were designed and electrospun into reactive nanofibers which were aimed to be used for the reagent-free (bio)functionalization of nanofibers under mild reaction conditions. In the first project, furan-bearing acrylate-based non-biodegradable nanofibers were produced and modified with maleimide-containing fluorescent dye and biotin ligand via Diels-Alder reaction. In the second project, maleimide-containing acrylate-based non-biodegradable nanofibers were obtained and photo-patterned. The patterned nanofibers were biofunctionalized with a thiol-bearing oligonucleotide via Michael reaction, followed with hybridization with its complementary sequence. The third project involved the in situ crosslinking of polyoxazoline-based nanofibers. The alkene unit on the polymer was used for modification of the crosslinked nanofibers via thiol-ene reaction. In the fourth project, furan-bearing biodegradable polylactide nanofibers were produced and modified with a maleimide-containing RGD peptide via Diels-Alder reaction, followed by cell culture on the modified nanofibers. In the last project, dual-functional biodegradable polylactide nanofibers were obtained and modified with fluorescent dyes and biomolecules using strain-promoted azide-alkyne cycloaddition and inverse electron-demand Diels-Alder reaction.
Benzer Tezler
- Synthesis of clickable hydrogels and linear polymers by Type II photoinitiation
II. tip fotobaşlatıcıları kullanarak çit çit kimyasına uygun hidrojel ve lineer polimerlerin sentezi
ELJESA MURTEZİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Light induced synthesis and characterization of clickable polyacrylamide hydrogels
Çıt çıtlanabilir poliakrilamid hidrojellerin ışık ile uyarılmış sentezi ve karakterizasyonu
MEHMET BİLGEHAN BİLGİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Functional macromolecular platforms: hydrogel and soluble polymer-based materials for biomedical applications
Fonksiyonel makromoleküler platformlar: biyomedikal uygulamalar için hidrojel ve çözünür polimer tabanlı malzemeler
MEHMET ARSLAN
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AMİTAV SANYAL
DOÇ. DR. RANA SANYAL
- Dual reactive polymer brush coated magnetic nanoparticles
İkili reaktif polimer fırça kaplı manyetik nanopartiküller
TUBA AYÇA TUNCA
- Design and synthesis of maleimide-containing biofunctionalizable nanofibers
Maleimid içeren biyofonksiyonelizabilir nanofiberlerin dizaynı ve sentezi
AZİZE KIRAÇ AYDIN