Characterization of conjugated polyelectrolytes for nucleic acid sensing, gene delivery and imaging
Nükleik asit algılama, gen iletimi ve görüntülemesi için konjuge polielektrolitlerin karakterizasyonu
- Tez No: 631121
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ, PROF. DR. AYŞE SEMRA KOÇTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Bioengineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
Bu tezde, konjuge polielektrolitlerin (CPE) bir sınıfı olan poli(3-alkilmetoksitiyofen) (PT)'nin katyonik türevi ve bu polielektrolitlerden“nanofaz ayırma”yöntemiyle elde edilen polimer noktaların (Pdot) optik ve kolloidal özellikleri karakterize edilmiştir. FeCl3 oksidatif polimerizasyonu ile sentezlenen PT zincirinin konformasyonunun anlaşılması için farklı fizikokimyasal özelliğe sahip çözücüler içinde çözülmüştür. Spektroskopik ve saçılma teknikleri, Flory-Huggins teorisine göre etilen glikolün PT için iyi bir çözücü olduğunu belirlemiştir. PT - etilen glikol arasındaki etkileşim parametresinin PT – su arasındakine göre daha küçük oluşu PT'den zengin etilen glikol ve PT'den fakir su fazı arasında hızlı bir nanofaz ayrımı ile sulu fazda termodinamik olarak elverişli ultra küçük Pdot oluşumunu yönlendirir. Pdot'ların bu özelliği ile ilgili olarak, kanserli hücrelerdeki translokasyonu, 2D hücre kültürü ve ortak kültür çalışmaları ile sağlıklı hücrelere kıyasla analiz edildi. Pdot'ların hepatosellüler karsinomda nükleer zarftan geçme kabiliyetine sahip olduğunu, sitoplazmada sağlıklı karaciğer hücrelerinin çekirdeği etrafında biriktiğini bildirmiştir. Ek olarak, invaziv ve invaziv olmayan meme kanseri türlerinin 2D ve 3D hücre kültürlerinde Pdot boyamanın davranışını anlamak için meme kanseri hücre dizilerinde Pdot'lar üzerinde çalışılmıştır. Bulgular, üçlü negatif meme kanseri hücrelerinin çekirdek zarındaki daha büyük deformasyonlara atfedilen istilacı kanserli hücrelere Pdot'ların daha fazla nüfuz ettiğini göstermektedir. Ayrıca, etilen glikol ortamında sergilenen gelişmiş fotofiziksel özellik, PT'nin, amplifikasyona dayalı olmayan bir protokolle tek nükleotid polimorfizminin belirlenmesi için bir floresan prob olarak kullanılmasına olanak sağlar. PT zincirinin değiştirilebilir konformasyonlarından kaynaklanan farklı dalga boylarındaki floresan emisyonu, konjuge polielektrolit tabanlı SNP saptama analizi için temel unsurdur. Probdan elde edilen optik verilerin temel bileşen analizi ile değerlendirilmesi, sağlıklı bireylerin hastalardan ayrıldığını genel olarak %96 doğrulukla kanıtlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, cationic derivative of poly(3-alkylmethoxythiophene) (PT) which is a class of conjugated polyelectrolytes (CPE), and polymer dots (Pdot) prepared by“nanophase separation”method have been characterized in terms of optical and colloidal properties that they possess in the backbone conformations altered by solvation effect. PT which are synthesized via FeCl3 oxidative polymerization, were dissolved in a set of solvents for understanding of coil conformation of PT chain in different physicochemical environment. Spectroscopic and scattering techniques have ascertained that ethylene glycol is a good solvent for PT regarding Flory-Huggins theory. The smaller interaction parameter of PT with respect to ethylene glycol than water drives a thermodynamically driven ultra-small particle (Pdot) formation in aqueous phase by a rapid nanophase separation between PT-rich ethylene glycol and PT-poor water phase. Regarding this characteristic of Pdots, its translocation in cancerous cells was analyzed compared to healthy cells by 2D cell culture and co-culture studies. It has reported that Pdots have ability to penetrate through nuclear envelope in hepatocellular carcinoma whereas accumulate around nucleus of healthy liver cells in cytoplasm. Additionally, Pdots were studied in breast cancer cell lines to understand the behavior of Pdot staining in 2D and 3D cell cultures of invasive and non-invasive breast cancer types. The findings suggest more penetration of Pdots into the invasive cancerous cells attributed to the greater deformations on nucleus membrane of triple negative breast cancer cells. Furthermore, the enhanced photophysical property PT exhibit in ethylene glycol media allows PT to be utilized as a fluorescent probe for determination of single nucleotide polymorphism by a non-amplification-based protocol. Fluorescence emission at specific wavelengths resulted from very distinct conformations of PT chain is the key elements for the SNP detection assay. The evaluation of optical data obtained from the probe with principal component analysis proves the separation of healthy individuals from patients with an overall 96% accuracy.
Benzer Tezler
- Elektroaktif polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulama alanlarının araştırılması
Synthesis, characterization of electroactive polymers and investigation of their application areas
MERVE DENİZ
Doktora
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
- Hepatit B yüzey antijeni 95-109 peptid dizisinin sentezi ve polielektrolitler ile suda çözünebilen biyokonjugatlarının geliştirilmesi
Synthesis of the region of 95-109 of Hepatitis B surface antigen (HBsAg) peptide and water soluble bioconjugates with polyelectrolytes
BAŞAK İŞCANI
- Paa-CU(II)-bsa biyokompleksinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of Paa–CU(II)–bsa biocomplex
BAHAR ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOLUNAY ŞAKAR DAŞDAN
PROF. DR. MESUT KARAHAN
- Koruyucu yeni nesil peptid aşı modelleri: Viral kuduz hastalığı peptidlerinin çeşitli adjuvantlarla biyokonjugatlarının geliştirilmesi
New generation protective peptide vaccine models: Development of bioconjugates of rabies viral peptides with various adjuvants
PELİN PELİT ARAYICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP AKDESTE
YRD. DOÇ. DR. MESUT KARAHAN
- Şap hastalığı virüsünün VP1 kapsid proteininin antijenik özellikli 40-60 amino asid dizili peptidinin polianyonlarla konjugasyonu
The conjugation of antigenic peptide with a sequence of 40-60 aminoacid found in VP1 capsid protein of foot-and-mouth disease virus (fmdv) disease virus with polyanions
ERKAN BÜLBÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP AKDESTE