Polymer brush coated iron oxide nanoparticles for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için polimer fırça kaplı demir oksit nanoparçacıklar
- Tez No: 604333
- 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: 94
Özet
Son yıllarda, tek dağılımlı, biyo uyumlu ve daha önemlisi manyetik özelliklere sahip olmalarından dolayı, yüksek ateş, hedefli ilaç dağıtımı ve salınımı, biyo ayırma ve görüntüleme gibi biyolojik uygulamalarda demir oksit kullanımı önem kazanmıştır. Bu tezde, tek dağılımlı ve suda dağılabilir, tiyollere karşı reaktif disülfür bağı içeren demir oksit nanoparçacıklar sentezlenmiştir. Disülfür bağı hem nanoparçacıklara yakın hem de polimer kaplamalarının dışına tanımlanmıştır. Ek olarak, yüzeyleri fonksiyonelleştirilmiş polimer kaplı nanoparçacıklar için, amin içeren moleküller kullanarak, kırılmayan fonksiyonelleştirmeyi mümkün kılmak için NHS ile active edilmiş karboksilli asit grupları da tanıtıldı. Bu molekülleri sentezlemek için, tersinir katılma-ayrışma zincir transfer polimerizasyonunda kullanılacak olan disülfür bağı içeren ve içermeyen zincir transfer ajanı katekol ankraj grubu ile modifiye edilmiştir. Bu moleküllerin ligand değişim reaksiyonu ile oleik asit kaplı demir oksit nanoparçacıkları üzerine immobilizasyonu yapılmıştır. Bu molekülleri suda dağılımlı yapmak için, PEG bazlı polimerler demir oksit nanoparçacıklarının yüzeyi üzerinden tersinir katılma-ayrışma zincir transfer polimerleşmesi ile büyütülmüştür. Bu polimerlerin uçları radikal değişim reaksiyonu ve azo başlatıcılarla modifiye edilebilen tritiokarbonat gruplarıdır. Bu nedenle, N-hidroksisüksinimid ile aktifleştirilmiş karboksilli asit ve disülfür içeren azo başlatıcılar sentezlendi ve bu yüzeyden büyütülen polimerlerlerin fonksiyonelleştirilmesinde kullanıldı. Polimer-kaplı demir oksitlerin fonksiyonelleştirilmesinden sonra, amin ve tiyol içeren bileşiklerle reaksiyona girebildiler. Aynı kimyasal yöntemler kullanılarak, disülfür bağı içeren zincir transfer ajanlarının demir oksit nanoparçacıkları üzerine immobilizasyonu yapıldı ve PEG bazlı polimerler tersinir katılma-ayrışma zincir transfer polimerleşmesi ve yüzeyden büyütme yöntemi ile büyütülmüştür. Disülfür bağı içeren polimerler indirgen maddelerle demir oksit yüzeyinden ayrılmışlardır. Bu yöntem yüzeyden büyütme yöntemi ile büyütülen polimerlerin moleküler ağırlıklarını ölçmek için çok iyi bir yoldur.
Özet (Çeviri)
In recent years, the use of iron oxide nanoparticles has gained importance for biological applications such as hyperthermia, targeted drug delivery, drug release, bio-separation, bio-imaging etc. since they are mono-disperse, biocompatible and more importantly they have magnetic properties. In this thesis, water dispersible, monodisperse, disulfide-containing thiol reactive iron oxide nanoparticles have been synthesized. The disulfide groups were introduced either close to nanoparticle surface or on the exterior of the polymeric coating. Additionally, for surface functionalized polymer brush coated nanoparticles, NHS activated carboxylic acid functionalized were also introduced to enable non-cleavable functionalization using molecules containing amine groups. For the synthesis of such functional molecules, chain transfer agent with/without disulfide bond that is used for RAFT polymerization was modified with catechol anchoring group. These compounds were immobilized onto oleic acid stabilized iron oxide nanoparticles via ligand-exchange reaction. PEG based polymers were grafted from the surface of iron oxide nanoparticles by RAFT polymerization in order to make them water dispersible. The end groups of these polymers are trithiocarbanate groups, which can be modified by azo initiators by radical exchange reactions. For this reason, NHS activated carboxylic acid and disulfide functionalized azo initiators were synthesized and used for the functionalization of grafted polymers. After functionalization of polymer-coated iron oxide nanoparticles, they were able to react with thiol and amine bearing molecules. By using the same chemistry methods, disulfide bearing chain transfer agents were immobilized onto the nanoparticles and PEG based polymers were grown from the surface of nanoparticles by RAFT polymerization and grafting-from approach. Disulfide bearing polymers were cleaved from oxide nanoparticles by using reducing agents. Additionally, this method provides an excellent way to measure the molecular weights of the polymers that are grown by grafting-from approach.
Benzer Tezler
- Dual reactive polymer brush coated magnetic nanoparticles
İkili reaktif polimer fırça kaplı manyetik nanopartiküller
TUBA AYÇA TUNCA
- Functionalization of polymer coated surfaces by radical-exchange reactions
Polimer kaplı yüzeylerin radikal değişim reaksiyonları ile fonksiyonelleştirilmesi
GİZEM YETER BAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve TeknolojisiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. AMİTAV SANYAL
- Polimer fırça-nanoparçacık hibrit sistemlerin hazırlanması ve biyosensör uygulamaları
Preparation of polymer brush-nanoparticle hybrid systems and their biosensor applications
ADEM ZENGİN
- Metalik nanopartiküllerin sabitleştirilmesi için polimer fırça kaplı fonksiyonel yüzeylerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of functional surfaces coated with polymer brushes for immobilization of metallic nanoparticles
HATİCE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Mühendislik BilimleriErciyes ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR ÖNSES
- Diene containing polymer brushes for bioimmobilization
Biyosabitleme için dien içeren polimer fırçalar
YASEMİN NURSEL ÜZÜM
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilim ve TeknolojiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AMİTAV SANYAL