Development of nanoparticle integrated local drug delivery system for tissue regeneration
Doku yenilenmesi için nanoparçacık entegre edilmiş lokal ilaç iletim sistemi geliştirilmesi
- Tez No: 682362
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM ŞEN KARAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Mühendislik Bilimleri, Biyoteknoloji, Science and Technology, Engineering Sciences, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Geleneksel ilaç iletim sistemlerinin; insan vücudundaki koruyucu bariyerler, ilk geçiş mekanizması veya terapötik ajanların özellikleri açısından dezavantajlara sahip olduğuna dair artan bir endişe vardır. Lokal ilaç iletim sistemleri, geleneksel yöntemlerin zorluklarının üstesinden gelmek için önemli bir rol oynayabilir. Buna rağmen başlıca sorun olan, terapötik ajanların hidrofobik doğası özgün tasarımların geliştirilmesini gerektirmektedir. Nanofiberler ve nanoparçacıklar ilaç iletim sistemi alanında özellikle sınıf 4 terapötik ajanlar için ilgi çekmektedir. Bu tezde, mezoporöz silika nanoparçacıklar (MSN) ve metoksi polietilen glikol: polietilenimin (mPEG:PEI) kopolimeri karıştırılmış polikaprolakton (PCL) nanofiberlerini kapsayan bir lokal ilaç iletim sistemi hazırlanmıştır. Tezde, PCL ve mPEG:PEI karıştırılmış nanofiberlerin özelliklerinin ve ilaç (örneğin kurkumin) yüklü mezoporöz silika nanoparçacıkların optimizasyonlarının yapılması daha sonra ilaç salım profilinin ve kurkumin yüklü nanoparçacık entegre edilmiş nanofiberlerin dura zarı olarak doku rejenerasyon potansiyelinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Çalışmada, çeşitli karışım kompozisyonları ve polimer bozunmasından bağımsız olan ilaç salım profili ile nanoliflerin özelliklerinin etkinleştirilmesi sunulmuştur. Tasarlanmış nanofiber bazlı ilaç iletim sistemi, beraberindeki kurkumin yüklü MSN ve ayarlanmış mekanik destek ile hücre çoğalmasını, canlılığını ve doku yenilenmesini indüklemektedir. Bilgimiz dahilinde bu tez, lokal ilaç iletim sistemi olarak MSN ve nanofiberlerin döndürmeli kaplama metodu ile entegre edilmesini gösteren ilk çalışmadır. Çalışmanın ilk adımı olan mPEG: PEI katkılanmış PCL nanofiberler elektroeğirme yöntemi ile üretilmiş, daha sonra mezoporöz silika nanoparçacıklar sol-jel metot ile sentezlenmiş ve model ilaç olarak kurkumin MSN içerisine yüklenmiştir. Bir sonraki aşamada kurkumin yüklü mezoporöz silika nanoparçacıklar nanofiber yüzeyinde döndürmeli kaplama metoduyla biriktirilmiştir. Tasarlanan lokal ilaç iletim sisteminin, dura yama malzemesi olarak performansının öngörülebilmesi için fizikokimyasal karakterizasyonları yapılmıştır. Son olarak, ilaç salım profili ve hücre tutunması doku rejenerasyon potansiyeli hakkında bilgi sahibi olmak için belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, MSN yüklü kurkuminin, döndürmeli kaplama yöntemiyle nanoliflerin yüzeyine birikmesinin hücre çoğalmasını desteklediğini ortaya koymuştur. Ayrıca, polimer bozulması olmadan sürekli bir ilaç salım profili elde edilmiştir ve hücre tutunma çalışmaları, tasarımımızın sentetik bir yama olarak umut verici olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
There is an increasing concern that conventional drug delivery systems have disadvantages in the way of protective barriers, first-pass mechanism of human body, or characteristics of therapeutic agents. Local drug delivery systems can play an important role to overcome the challenges of conventional methods. However, the main challenge is the hydrophobic nature of therapeutic agents requires to develop novel designs. Nanofibers (NF) and nanoparticles are attractive in the field of drug delivery, especially for class IV therapeutic agents. In this thesis, a local drug delivery system encompassing mesoporous silica nanoparticles (MSN) and poly ε-caprolactone (PCL) blended with methoxy poly(ethylene glycol) polyethyleneimine (mPEG: PEI) copolymer nanofibers was developed. The thesis aims to optimize PCL and mPEG: PEI blended nanofibers features and drug (i.e curcumin) loaded mesoporous silica nanoparticles then, determine drug release profile and tissue regeneration potential of curcumin loaded nanoparticles integrated nanofibers as a dura membrane. The study represents the enabling of nanofibers properties by varied blend composition and the drug release profile which is independent of polymer degradation. Designed nanofiber-based drug delivery system induces cell proliferation, viability and tissue regeneration with the accompanied curcumin loaded MSN and tuned mechanical support. To the best of our knowledge, this thesis is the first study to suggest the integration of MSN and nanofibers by spin coating method as a local drug delivery system. The first step of the study is mPEG: PEI blended PCL nanofibers were fabricated by electrospinning then, mesoporous silica nanoparticles were synthesized by sol-gel method and curcumin was loaded into MSN as a model drug. In the next step, curcumin loaded MSN were accumulated onto nanofiber surfaces by spin coated method. Physicochemical characterizations were employed to predict the performance of the designed local drug delivery system as a dura graft material. Finally, drug release profile and cell attachment were determined to understand tissue regeneration potential. The obtained results revealed that accumulation of curcumin loaded MSN onto nanofibers surface by spin coating methods promoted cell proliferation. Moreover, a sustained drug release profile was obtained without polymer degradation and cell attachment studies showed that our design is promising as a synthetic graft.
Benzer Tezler
- Kanser teşhis ve tedavisinde kullanılma potansiyeli olan aza-BODIPY içerikli poli(β-amino ester)'lerin hazırlanması ve biyolojik özelliklerinin araştırılması
Preparation and evaluation of biological properties of poly(β-amino ester)s that have potential in cancer therapy and diagnosis
ŞEYMA SARI
Doktora
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET ÜBEYDULLAH KAHVECİ
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU
- Sanayi politikaları ve planlı dönemde imalat sanayine etkileri
Başlık çevirisi yok
AHMET CAFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
EkonomiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YALÇIN EROL