Design and fabrication of novel reactive hydrogels for delivery of therapeutic agents and biomolecular immobilization
İlaç taşıma ve biyomoleküler immobilizasyon için yeni reaktif hidrojellerin tasarımı ve sentezlenmesi
- Tez No: 528355
- Danışmanlar: PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Polimerler ilgi çekici fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleriden dolayı son yıllarda yaygın olarak ilaç taşıma sistemi olarak kullanılmaktadır. Bu tezde, kanser tedavisi için, nano boyutlarından dolayı artırılmış geçirgenlik ve tutulma etkisi sayesinde kanser hücrelerini hedefleme yeteneği olan ilaç taşıma sistemleri geliştirilmiştir. Aynı zamanda, makro gözenekli yapıları sayesinde antibakteriyel bandaj ve biyomolekül sabitleme amacıyla kullanılabilen kriyo jeller hazırlanmıştır. İlk kısımda, hikroksil ve maleimit gruplarıyla fonksiyonlandırılmış nano jeller in situ polimerleşme ile sentezlenmiştir. Nanojellere kemoterapi ilacı doksorubisin ve görüntüleme için tiyol içeren boya bağlanmıştır. Bu sistemin geliştirilmiş bir uyarlaması tezin ikinci bölümünde, kopolimerlerin sulu ortamda ısıya duyarlı olarak kendi kendilerine biraraya gelerek çapraz bağlanması ile çok fonksiyonlu nanojeller elde edilmiştir. Hem teşhis hem tedavi için kullanılan bu yapılara doksorubisin, boya ve hedefleyici ligand bağlanmış ve meme kanseri hücrelerine artan girişi gösterilmiştir. Tezin üçüncü bölümünde, kanserde fotodinamik ve fototermal terapi için kullanılan ışığa duyarlı porfirin nanojellerin sentezinde çapraz bağlayıcı olarak kullanıldı. Bu nanojeller, belirli dalga boylarında uyarıldığında başarılı bir şekilde tekli (singlet) oksijen üretmiş ve meme kanseri hücrelerini öldürmüştür. Dördüncü bölümde ise, furan içeren makro gözenekli kriyojeller, enkapsüle edilen antibiyotik moleküllerin ve Diels-Alder reaksiyonu ile kovalent olarak bağlanmış antimikrobiyal peptitlerin salımı ile bakterileri yok etmek için kullanılmıştır. Bu kriyojellerin içerisine eklenen indirgenmiş grafen oksit fototermal olarak ısıtılmasını mümkün kılmıştır. İlaçlar, fototermal ısıtma uygulandığında grafen oksitten desorpsiyon yoluyla ya da retro Diels-Alder reaksiyonu sonucunda ayrılarak E. Coli ve S. Aureus bakteri suşlarını başarılı bir şekilde öldürmüştür. Tezin beşinci ve son bölümünde, tiyol reaktif makro gözenekli kriyojeller sentezlenmiş ve protein tespiti ve sabitleme platformu olarak kullanılmıştır. Sonuç olarak, çeşitli polimerik yapılar hazırlanmış ve farklı terapötik alanlarındaki muhtemel uygulamaları gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Polymers have been widely used for the past decades as drug delivery systems owing to their attractive physical, chemical and mechanical properties. In this thesis, nanosized drug delivery systems were developed for the treatment of cancer, owing to their size and ability to target cancer cells via the enhanced permeability and retention effect. Also, cryogels were fabricated as an antibacterial patch and bio-immobilization support by virtue of their macroporous structure. In the first part, nanogels containing hydroxyl and maleimide groups were fabricated using an in-situ polymerization. Nanogels were decorated with doxorubicin, and a thiol-based dye, to act as a marker for imaging. As an improved version, in the subsequent chapter, multifunctional nanogels were fabricated by crosslinking copolymers using their thermo-responsive self-assembly in aqueous media. Obtained theranostic constructs were modified with doxorubicin, a dye and a targeting ligand, and they demonstrated enhanced internalization in breast cancer cells. In the third part, a porphyrin photosensitizer used for photodynamic and photothermal therapy in cancer was used as a crosslinker for fabricating nanogels. Obtained constructs generated singlet oxygen and killed breast cancer cells when excited at certain wavelengths. In the fourth part, furan-containing cryogels were utilized as a wound healing patch for the eradication of bacteria via release of a small molecule antibiotic and anti-microbial peptide, where the former was encapsulated and the latter was attached using the Diels-Alder reaction. Reduced graphene oxide incorporated into cryogels enabled photothermal heating. Upon heating drugs released by desorption from graphene oxide or through retro Diels-Alder reaction eradicated E. Coli and S. Aureus bacterial strains. As a final part of this thesis, novel thiol-reactive cryogels were fabricated and utilized as a platform for bio-immobilization and detection of proteins. In conclusion, various polymeric systems were fabricated and their possible application in different therapeutic areas was demonstrated.
Benzer Tezler
- Novel functional hydrogels and polymer coated magnetic nanoparticles with degradable linkers for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için kullanılabilecek fonksiyonlaştırılabilen ve bozulabilen yeni hidrojeller ve polimer kaplı manyetik nanopartiküller
DUYGU AYDIN
Doktora
İngilizce
2017
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AMİTAV SANYAL
PROF. DR. RANA SANYAL
- Recycling and reuse of metals with deep eutectic solvents: A green and circular approach for the resynthesis of NMC cathodes from li-ion battery nmc cathode materials
Derin ötektik çözücüler ile metallerin geri dönüşümü ve yeniden kullanımı: li-iyon pil NMC katotlarından yeşil ve döngüsel bir yaklaşımla yeniden NMC katot sentezi
GİZEM BURCU BİLGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLLUR DENİZ KARAHAN
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Ağızlık açma mekanizmalarının tasarımı
Başlık çevirisi yok
RECEP EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL R. ALPAY
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY