Synthesis of redox-responsive hydrogels for controlled release of therapeutic agents
Tedavi ajanlarının kontrollü salınımı için redox-duyarlı hidrojellerin sentezi
- Tez No: 539270
- Danışmanlar: PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Son yıllarda, hidrojeller, kimyasal ve biyolojik sensörlerden, terapötik ajanların iletimi ve doku mühendisliğine kadar çeşitli biyomedikal uygulama alanlarında büyük ilgi toplamıştır. Hidrojellerin yukarıda belirtilen uygulamalardaki kullanım nedeni, hidrojelleri istenilen fiziksel ve kimyasal özelliklerde tasarlayabilme kabiliyetimizden kaynaklanmaktadır. Bu özelliklerden birkaçı; su içeren ortamlarda yüksek hacim artışı, kontrollü biyobozunma, biyouyumluluk, uyarlanabilir elastikiyet ve porlu yapı gibi özelliklerdir. Hidrojellerin içine hapsedilmiş terapötik ajanların salım profillerinin ayarlanabilir olması birçok biyomedikal uygulama için çok önemlidir. İyi tanımlanmış ağ bağlantılarına sahip hidrojeller homojen iç yapıları nedeniyle salım profili üzerinde bir kontrol elde etme bakımından popüler hale gelmektedir. İyi tanımlanmış çok kollu polimerlerin yüksek verimli çapraz bağlanması, ağ yapısının daha iyi kontrol edilebildiği hidrojellerin elde edilmesi için uygun bir sentez yöntemi sağlar. Bu tez çalışması ile, iki farklı çok kollu polimerin tamamlayıcı reaktif gruplarının çevresel açıdan zararsız koşullarda hızlı ve etkili bir şekilde reaksiyonu ile iyi tanımlanmış hidrojellerin üretilmesini bildiriyoruz. Hidrojeller, biri piridil-bisülfit ve diğeri tiyol içeren iki farklı dört kollu poli (etilen glikol) kökenli polimerin çapraz bağlanmasıyla, fosfat salin tamponu içinde, % 89-93 arasında verim ile üretilmiştir. Çapraz baglama reaksiyonunun verimi, polimer uç grupların tüketiminin analizine dayanarak, zincir bağlantısının % 90-95 kadar yüksek bir oranda olduğunu göstermiştir. Yapılan reolojik ve morfolojik karakterizasyonlar, hidrojellerin porlu ve stabil bir yapıda olduğunu göstermiştir. Hidrojellerin, yapılarındaki disülfit gruplarının glutation ve DTT gibi tiyol-içeren ajanların varlığında bozularak, jel matrisine hapsolmuş terapötik ajanları kontrollü veya isteğe bağlı bir şekilde saldığı gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, hydrogels have attracted great attention for various biomedical applications ranging from chemical and biological sensing, delivery of therapeutic agents to tissue engineering. Reason for utilization of hydrogels for the aforementioned applications stems from our ability to design them with desirable physical and chemical characteristics. Properties like their high swelling in aqueous media, controlled biodegradation, biocompatibility, tailorable elasticity and porosity are among a few of such attributes. Tailoring the release characteristics of encapsulated therapeutic agents is crucial for many biomedical applications. To achieve a control over release profile, hydrogels with well-defined network connectivity are becoming popular due to their homogeneous inner structure. Crosslinking of well-defined multi-arm polymers with high efficiency provides a viable synthetic methodology to obtain hydrogels with better control over network structure. In this thesis work, we report the fabrication of well-defined hydrogels by reacting two different multi-arm polymers with complementary reactive groups in a fast and effective manner under environmentally benign conditions. Hydrogels were fabricated by crosslinking of two different tetra-arm poly(ethylene glycol) based polymers, one containing pyridyl-disulfide and the other bearing thiol groups, in phosphate saline buffer, with gel conversions between 89-93%. Efficiency of the crosslinking process based on end group consumption analysis suggested chain coupling as high as 90-95%. Rheological and morphological characterizations revealed stable hydrogels with porous structures. It was demonstrated that the disulfide groups within the hydrogels undergo degradation in the presence of thiol-containing agents such as glutathione and DTT, to release the encapsulated therapeutic agents in a controlled or on-demand fashion.
Benzer Tezler
- Doğal ve sentetik polimerlerin değişik kombinasyonları ile hazırlanan ilaç ve gen taşıyıcı sistemler: Sentez ve karakterizasyonları ile birlikte uygulama alanlarının belirlenmesi
Drug and gene delivery systems of synthetic and natural polymers: Synthesis, characterization and biomedical applications
CEYDA ŞİMŞEK
- Stimuli responsive functional polymeric materials for biomedical applications
Biyomedikal uygulumalar için etki-duyarlı fonksiyonlandırılmış polimerik malzemeler
HATİCE BETÜL BİNGÖL
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiBoğaziçi ÜniversitesiOrganik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DUYGU AVCI SEMİZ
- Sülfobetain/NIPAAm/aljinat ve sülfobetain/NIPAAm//kitosan hidrojellerinin ilaç salım davranışlarının incelenmesi
Investigation of the drug release behaviours of sulfobetaine/NIPAAm/alginate and sulfobetaine/NIPAAm//chitosan hydrogels
FATIMA CEMRE ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN ERBİL
- Rational design and applications of advanced functional polymer gels
İleri fonksiyonel polimer jellerin rasyonel tasarımı ve uygulamaları
MERTCAN ER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Poliakrilat bazlı hidrojel matrislerin sentezi ve enzim immobilizasyonunda kullanımı
Synthesis of polyacrylate based hydrogel matrices and their use in enzyme immobilization
HÜSEYİN ÇİÇEK
Doktora
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. S. ALİ TUNCEL