Molecular analysis of engineered nanomaterials in biomedical and regenerative medicine applications
Biyomedikal ve yenileyici tıp uygulamalarında kullanılan nanomalzemelerin moleküler seviyede incelenmesi
- Tez No: 550177
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÇAĞLAR ELBÜKEN, YRD. DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY, DR. HIDIR ÖMER YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- 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: 141
Özet
Moleküler mekanizmalar, minimalist yaklaşım olan aşağıdan-yukarıya yöntemiyle etkili nanomalzemelerin sentezi için ilham kaynağıdır. Biyomakromoleküllerin fonksiyonel biyo-fizikokimyasal özelliklerini taklit etmek, biyomedikal ve rejeneratif tıp uygulamalarında kullanılan nanomalzemelerin tasarımı ve sentezi için yeni bilgiler verebilir. Bu tezde, rasyonel tasarımlı nanomalzemeler ve bunların oral keton iletimi, biyomeralizasyon gibi biyomedikal uygulamaları ve biyomedikal uygılamalarda oluşabilecek uzun vadeli potansiyel toksisiteleri gibi incelenmiştir. Birinci bölümde, nanomalzemenin tasarımı, sentezi, karakterizasyonu ve nano-biyo arayüzü gibi temel kavramlar açıklanmıştır. İkinci bölümde, nanoparçacık alımının aktif düzenlenmesini, hücrelerdeki nanoparçacık birikim davranışını ve uzun süreli maruz kalmanın hücresel makineler üzerindeki etkisini (örneğin, ER stresi) anlamak için yeni bir uzun vadeli nanoparçacık birikim modeli geliştirilmiştir. İkinci bölümde, metabolik bir enzim, hidroksimetilglütaril CoA sentaz 2 (HMGCS2) tarafından üretilen keton molekülünün betahidroksibutriratın (βOHB), bağırsak kök hücrelerin devamlılığı ve radyasyon hasarı sonrasında bağırsak rejenerasyonu üzerindeki rolü araştırıldı. Bağırsakta βOHB tükenmesinin sonuçları, βOHB enkapsüle edilmiş PLGA nanoparçacıklar ve βOHB oligomer formlarının oral yoldan verilmesi ile kısmen düzeltildi. Son bölüm, enamel proteinlerinin asidik epitopları (örneğin, amelogenin) kendiliğinden birleştirilen peptitlere entegre edildıkten sonra aşınmış enamelin bıyomineralizasyonunda kullanıldı. Genel olarak, bu çalışmalar çok çeşitli biyomedikal ve rejeneratif tıp uygulamalarında kullanılan doğadan ilham alan nanomalzemelerin potansiyelini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Molecular mechanisms are inspiration source for effective nanomaterial synthesis through minimalist bottom-up approaches. Mimicking functional bio-physicochemical properties of biomacromolecules can give new insights for design and synthesis of nanomaterials used in biomedical and regenerative medicine applications. In this thesis, rationally-designed nanomaterials and their biomedical applications as oral ketone delivery and biomineralization and long-term potential toxicities were investigated. In the first chapter, basic concepts of nanomaterial design, synthesis, characterization, and nano-bio interface were explained. In the second chapter, a novel long-term nanoparticle accumulation model was developed to understand active regulation of nanoparticle uptake, nanoparticle accumulation behavior and the impact of long-term exposure on cellular machineries (e.g. ER stress). In the third chapter, the role of ketone body betahydroxybutryrate (βOHB) generated by a metabolic enzyme, hydroxymethylglutaryl CoA synthase 2 (HMGCS2), on intestinal stem cell maintenance and regeneration after radiation injury was investigated. Consequences of βOHB depletion in intestine were rectified by oral delivery of PLGA-encapsulated and oligomer forms of βOHB. The last chapter, acidic epitopes of enamel proteins (e.g. amelogenin) were integrated into self-assembling peptides to remineralize eroded enamel. Overall these studies show potential of nature-inspired engineered nanomaterials in vast range of biomedical and regenerative medicine applications.
Benzer Tezler
- Determination of nanotoxicological effects of silver (Ag0) and aluminium (Al0) nanoparticles on microbial community structure in activated sludge
Gümüş (Ag0) ve aluminyum (Al0) nanoparçacıklarının aktif çamurdaki mikrobiyal yapıya olan nanotoksikolojik etkilerinin belirlenmesi
ELİF BUKET PARLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Cu ve CuNi nanopartiküllerinin çözelti yanma senteziyle üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of Cu and CuNi nanoparticles with solution combustion synthesis
MUSTAFA ÇAĞRI ALTINBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ
- Hibrit üç yönlü periyodik minimal yüzeyli üç boyutlu grafen yapıların mekaniği ve tasarımı
The mechanics and design of hybrid triply periodic minimal surfaces of three dimensional graphene
OSMAN FURKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Nanoçubuklarda büyük yer değiştirme ve yerel olmayan elastisite teorilerine göre deplasman hesabı
Calculation of displacements of nanorods according to nonlocal theory of elasticity and large displacement theory
GÖKHAN GÜÇLÜ
Doktora
Türkçe
2020
Matematikİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA ARTAN
- Grafen esaslı kompozit kaplamaların korozyon ve aşınma özellikleri
Corrosion and wear properties of graphene based composite coatings
KUBİLAY KILIÇÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET UYSAL