Preparation of multilayer capsules containing dodecahydro-closo-dodecaborate loaded polymer micelles
Dodekahidro-kloso-dodekaborat yüklü polimer miseller içeren çok katmanlı kapsüllerin hazırlanması
- Tez No: 691748
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE, PROF. DR. AKIN AKDAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biochemistry, Biotechnology, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Kendiliğinden Yapılanma Katman-Katman Kendiliğinden Yapılanma Tekniği, Bor Nötron Yakalama Terapisi, Mikrokapsüller, Self-assembly, Layer-by-Layer Self-assembly Technique, Boron Neutron Capture Therapy, Microcapsules
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 148
Özet
Bor Nötron Yakalama Terapisi (BNCT), radyoaktif olmayan 10B bileşiklerinin kanser hücrelerine taşınması sonrasında tümör dokularının düşük enerjili termal nötronlarla ışınlanmasına dayanan ve invazif olmayan bir radyoterapi tekniğidir. Tedavinin yan etkisinin az olması nedeniyle bu teknik umut vadeden bir radyoterapi biçimidir. Bu tezin temel amacı, 10B'nin kanser hücrelerine verimli bir şekilde taşınmasını sağlamak için toksik olmayan bir polimer taşıyıcı geliştirmektir. Dodekahidro-klosododekaborat (B12H12)2- (B12) anyonu yüksek bor içeriğinden dolayı 10B içeren model ajan olarak kullanılmıştır. Kuaternize poli(2-vinil piridin)-b-poli(etilen oksit) (QP2VP-b-PEO) ise, taşıyıcıyı oluşturmak için model bir nötr-katyonik blok kopolimer olarak seçilmiştir. QP2VP ve B12 arasındaki elektrostatik etkileşim, QP2VP-b-PEO'nun kendi kendine yapılanmasını sağlamış, (B12+QP2VP)-çekirdek ve PEO-korona yapısına sahip misellerin oluşmasını tetiklemiştir. Fakat (B12+QP2VP)-b-PEO misellerinin biyolojik ortamda seyrelmeye karşı kararlı olmadığı tespit edilmiştir.(B12+QP2VP)-b-PEO misellerinin kararlılıklarını artırmak için katman-katman biriktirme (LbL) yöntemi ile kolloidal CaCO3 mikroparçacıklar üzerine (B12+QP2VP)-b-PEO miselleri kendiliğinden yapılandırılmıştır. Katman-katman yapılanma, TA kullanılarak hidrojen kabul edici PEO-kabuk ve hidrojen verici TA arasında kurulan hidrojen bağları etkileşimi sayesinde gerçekleştirilmiştir. LbL kapsüllerin biyolojik ortamdaki kararlılığı, (B12+QP2VP)-b-PEO miseller ve TA çok-katmanlı kapsüllerinin üzerinde biriktirilen poli(N-vinil-kaprolaktam) (PVCL) ve TA'dan oluşan bariyer tabaka ile sağlanmıştır. LbL kapsüllerin sitotoksisitesi ve hücre ile etkileşimleri, Hep G2 hücre hattı kullanılarak içi boş olmayan ve içi boş kapsüller ile takip edilmiştir. Kapsüllerin, Hep G2 hücre hattı üzerinde majör sistematik sitotoksisite göstermediği tespit edilmiştir. Hücre ile etkileşim çalışmaları ve indüktif eşleşmiş plazma optik emisyon spektroskopisi (ICP-OES) yöntemiyle belirlenen bor derişimi analizleri, içi boş olmayan ve içi boş kapsüllerin hücrelerle etkileştiğini ve hücrelere bor taşınabildiğini göstermiştir. Genel olarak, bu çalışma B12 ile tetiklenmiş miselizasyon ve misellerin biyolojik ortamlardaki kararlılığı hakkında temel bilgi üretilmesini sağlamıştır. Bulgular, BNCT'e yönelik bor taşınımı yapacak polimer taşıyıcılar geliştirmek için bir temel oluşturabilecek niteliktedir.
Özet (Çeviri)
Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is a non-invasive radiotherapy technique which is based on delivery of non-radioactive 10B compounds to cancer cells and irradiation of the tumour tissues with low energy thermal neutrons. It is a promising radiotherapy technique due to reduce the side effects of the treatment. The main goal of this thesis is to prepare a non-toxic polymer vehicle to provide efficient delivery of 10B to cancer cells. Dodecahydro-closo-dodecaborate (B12H12)2- (B12) anion was utilized as a model 10B containing agent because of its high boron concentration. Quaternized poly(2-vinyl pyridine)-b-poly(ethylene oxide) (QP2VPb-PEO) was chosen as a model neutral-cationic block copolymer to construct the carrier. The electrostatic association between QP2VP and B12 induced selfassembly of QP2VP-b-PEO, resulting in micelles with (B12+QP2VP)-core and PEO-corona. (B12+QP2VP)-b-PEO micelles were found to be not stable against dilution in biological medium. Layer-by-Layer (LbL) deposition technique was used to self-assemble these micelles onto colloidal CaCO3 microparticles to enhance their stability. Tannic acid (TA) was used to drive the LbL assembly through hydrogen bonding interactions between hydrogen accepting PEO-corona and hydrogen donating TA. Stability of LbL capsules in biological medium was assured by construction of barrier layers composed of poly(N-vinyl-caprolactam) (PVCL) and TA on top of (B12+QP2VP)- b-PEO micelles and TA multilayers. Cytotoxicity and cellular association of LbL capsules was assessed in non-hollow and hollow form using Hep G2 cell line. Capsules were found to show no systematic cytotoxicity on Hep G2 cell line. Cellular association studies and boron concentrations determined through inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) showed that both non-hollow and hollow capsules associated with Hep G2 cells and delivered boron to the cells. Overall, this study generated fundamental knowledge on B12 induced micellization and stabilization of micelles in biological medium. These findings may form a basis to develop polymer carriers for boron delivery for BNCT.
Benzer Tezler
- Preparation of multilayer capsules for enzymatic reactions
Enzimatik tepklimeler için çok-katmanlı kapsüllerin hazırlanması
CEMRE ALEMDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Preparation and characterization of microcapsules for cleaning products and cosmetics
Temizlik ve kozmetik ürünleri için mikrokapsüllerin hazırlanması ve karakterizasyonu
ARZU GENÇOSMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
KimyaYeditepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEMİN FUNDA OĞUZ
- PH and temperature responsive multiple drug release from layer-by-layer modified microparticles
Katman-katman yüzeyi değiştirilmiş mikroparçacıklardan pH ve sıcaklık duyarlı çoklu ilaç salımı
ESMA UĞUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Performance of modified thermoplastic poly(ether)ester elastomer in multilayer composites
Modifiye edilmiş termoplastik poli(eter)ester elastomerin çok katmanlı kompozitlerdeki performansı
MİRAY YAŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM
YRD. DOÇ. DR. HANDE ÇELEBİ
- Fabrication and characterization of multilayer TiO2 membranes with hierarchically porous structure
Hiyerarşik gözenekli yapılı çok katmanlı TiO2 membranların üretimi ve karakterizasyonu
MERVE BULDU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER