Geri Dön

Synthesis of novel photoactive nanoparticles towards phototherapy

Fototerapiye yönelik özel fotoaktif nanopartikler sentezi

  1. Tez No: 693854
  2. Yazar: ISHMEAL KWAKU DUAH
  3. Danışmanlar: PROF. DR. DÖNÜŞ TUNCEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 95

Özet

Fotoaktif birimler, ilaçlar ve hedefleme grupları gibi birçok işlevsellik, bulaşıcı hastalıklar ve kansere karşı savaşmak için tek bir platformda birleştirilebildiğinden, nanomateryal bazlı bileşikler çok ilgi görüyor. Son zamanlarda, konjuge polimer bazlı nanomalzemelerin, yüksek singlet oksijen üretme kapasitesi, güçlü ışık toplama kabiliyeti ve ayarlanabilir optik spektrumu dahil olmak üzere benzersiz elektronik ve optik özellikleri sayesinde antibakteriyel ve fotodinamik kanser tedavileri için etkili ışığa duyarlılaştırıcılar oldukları kanıtlanmıştır. Bu çalışmada, iki yeni çapraz bağlı konjuge polimer bazlı nanopartikül, yani konjuge polimerporfirin nanopartiküller (CPPN) ve çapraz bağlı konjuge polimer nanopartiküller (PCP), cucurbit[6]uril-(CB6)-katalizli azid-alkin siklo ilavesi (CB6-AAC) reaksiyon kullanılarak nanoçökeltme yoluyla rapor edilmiştir. Konjuge polimer-porfirin nanoparçacıkları (CPPN), porfirin sistemleri içeren misellerden daha avantajlıdır. Porfirin sistemleri içeren miseller için, porfirinin fototerapi etkisi, ancak konjuge polimer-porfirin nanoparçacıkları (CPPN) için geçerli olmayan pH değişikliği gibi koşullar tarafından porfirinin salınmasından sonra görülebilir. Nanopartiküller, antibakteriyel ve antikanser fotodinamik terapi (PDT) deneylerinde açıkça görülen yüksek reaktif oksijen türleri (ROS) üretme verimliliği göstermiştir. Antibakteriyel fotodinamik terapi deneyinden, Gram negatif (Escherichia coli, E. coli) ve Gram pozitif (Bacillus subtilis, B. Subtilis ve Staphylococcus aureus, S. aureus)

Özet (Çeviri)

Nanomaterial-based compounds are attracting a lot of interest because many functionalities such as photoactive units, drugs and targeting groups can be combined on one platform to fight against infectious diseases and cancer. Recently, conjugated polymer-based nanomaterials have proven to be effective photosensitizers for antibacterial and photodynamic cancer therapies owing to their unique electronic and optical properties, including high singlet oxygen generation capacity, strong light-harvesting ability and its tunable optical spectrum. In this study, novel cross-linked conjugated polymer nanoparticles-based photosensitizers namely conjugated polymer-porphyrin nanoparticles (CPPN) and cross-linked conjugated polymer nanoparticles (PCP) were synthesized. The nanoparticles were prepared via nanoprecipitation using cucurbit[6]uril-(CB6)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CB6-AAC) reaction. Conjugated polymer-porphyrin nanoparticles (CPPN) are advantageous than micelles incorporating porphyrin systems. For micelles containing porphyrin systems, the phototherapy effect of the porphyrin can only be seen after the porphyrin is released by conditions such as a change in pH, which is not the case for conjugated polymer-porphyrin nanoparticles (CPPN). The nanoparticles demonstrated high reactive oxygen species (ROS) generation efficiency which is evident in the antibacterial and anticancer photodynamic therapy (PDT) experiments. From the antibacterial photodynamic therapy experiment, when Gram-negative (Escherichia coli, E. coli) and Gram-positive (Bacillus subtilis, B. Subtilis and Staphylococcus aureus, S. aureus) bacteria were incubated with CPPN (20 µg/mL) and irradiated with white light (22 mW/cm2) for 10 min, more than 3.5-log reduction in colony-forming units (CFUs) was recorded for CPPN. Furthermore, when E. coli and B. subtilis were treated with PCP (24 µg/mL) and illuminated with light, about 3-log killing efficiency was recorded. However, in the dark, the nanoparticles demonstrated minimal dark cytotoxicity against the model bacteria. In addition, the anticancer photodynamic effect of CPPN and PCP on MCF-7 breast cancer cells was investigated. When MCF-7 breast cancer cells were treated with PCP in the dark and under light irradiation, almost all cells were alive for both cases. It may be that PCP could not generate enough reactive oxygen species to kill the cells. When MCF-7 breast cancer cells were treated with CPPN in the dark, the cell viability was 96% and upon irradiation with light for 20 minutes, the cell viability decreased to about 4%. Moreover, conjugated polymer-porphyrin-gold nanoparticles (CPPN-Au) and cross-linked conjugated polymer-gold nanoparticles (PCP-Au) nanoparticles were prepared, but due to the instability of the anoparticles, they could not be used in phototherapy.

Benzer Tezler

  1. Nanostructuredpolythiophene hybrid chargetransfer complexes

    Başlık çevirisi yok

    EMİN ISTİF

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    KimyaUniversidad de Zaragoza

    DR. WOLFGANG MASER

  2. Yeni fotoaktif bir zincir transfer ajanının sentezi ve RAFT/MADIX polimerizasyonunda kullanımı

    Synthesis of a novel photoactive chain transfer agent and its use in RAFT/MADIX polymerization

    AHMET KALKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaHarran Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA DEĞİRMENCİ

  3. Organik tabanlı güneş hücrelerinde kullanılabilecek ftalosiyaninlerin hesapsal olarak araştırılması, tasarımı ve sentezi

    Design, computational screening and synthesis of novel phthalocyanines as organic based solar cell materials

    MERAL ARI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HATİCE DİNÇER

  4. Halka açılma polimerizasyonu ve klik kimyası yöntemlerinin birleştirilmesi ile zincir uçları fotoaktif yıldız tipi poli(L-laktid) makrofotobaşlatıcısının sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of star-type poly(L-lactide) macrophotoinitiator having photoactive chain ends by combination of ring opening polymerization and click chemistry

    EMEL KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaHarran Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ZAFER UYAR

  5. Yarı simetrik ftalosiyanın ve komplekslerinin sentezi

    Başlık çevirisi yok

    SALİH DABAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. ÖZER BEKAROĞLU