Controlled release of neurosin enzyme for alternative treatment of Parkinson's Disease
Parkinson Hastalığı'na alternatif bir tedavi için nörosin enziminin kontrollü salımı
- Tez No: 699199
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERVE ÇAPKIN YURTSEVER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Adana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Parkinson Hastalığı (PH), motor ve non-motor belirtilerle ortaya çıkan yaygın bir nörodejeneratif bir hastalıktır. Parkinson hastalarının beyin patolojisinde yanlış katlanmış alfa sinüklein agregatları (Lewy cisimcikleri) görülmektedir. Çalışmalar sonucunda, bu alfasinüklein birikiminin nörodejenerasyon derecesi ile doğrudan ilişkili olduğu belirlenmiştir. Bu patolojik agregatlar hücre içinde bulunmakla birlikte prion benzeri bir mekanizmayla sağlıklı nöronlara da geçmektedir. Literatürde nörosin enziminin, alfa-sinüklein yapısını NAC (non Amyloid-β component) bölgesinden keserek yıkımına neden olduğunu gösteren çalışmalar bulunmaktadır. Kontrollü ilaç salım sistemlerinde nanopartiküller, nano boyutları sayesinde hücre içine alım kolaylığı gibi avantajlarından dolayı tercih edilmektedir. Son zamanlarda, insan vücudunda en bol bulunan insan serum albumin (HSA) proteini; kolay saflaştırılabilmesi, biyouyumluluk, biyolojik olarak bozunabilirlik, toksik olmaması ve çok sayıda fonksiyonel gruba sahip olması nedeniyle nanopartikül üretiminde önemli bir adaydır. İnsan albumin proteininden nanopartikül üretiminde en sık kullanılan yöntem desolvasyon tekniğidir. Bu yöntemde çapraz bağlayıcı olarak toksik etki gösteren glutaraldehit kullanılmaktadır. Bu çalışmada; terapötik ajan adayı olan nörosin, desolvasyon tekniği ile insan serum albumin nanopartiküllerine kapsüllenmesi hedeflenmiştir. Ayrıca, HSA nanopartikülü üretiminde glutaraldehit yerine doğal çapraz bağlayıcı olan genipin kullanılarak toksik etkinin azaltılması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında ilk olarak, genipin ile çapraz bağlanmış HSA nanopartikülleri için optimum üretim koşulu belirlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküllerin karakterizasyonu için Zetasizer, FTIR ve SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. Nanopartikül üretimine etki eden değişkenler; HSA konsantrasyonu, çapraz bağlayıcı konsantrasyonu, çapraz bağlanma sıcaklığı, çapraz bağlanma süresi ve manyetik karıştırma hızı olarak seçilmiştir. İncelenen parametreler ışığında, nanopartikül koşulları olarak 20 mg/ml HSA konsantrasyonda, %0.2 w/w genipin HSA oranı olarak belirlenmiştir. Çapraz bağlanma koşulu ise %0.2 w/w genipin/HSA oranı ile 600 rpm'de 2 saat 37°C olarak belirlenmiştir. Böylece glutaraldehit ile 24 saat olan çapraz bağlanma süresi 2 saate düşürülmüştür. Daha sonra, optimum koşulda üretilen HSA nanopartiküllerine nörosin enzimi yüklenmiştir. Enkapsülasyon verimi ELISA kit kullanılarak hesaplanmıştır. Neurosin yüklü HSA nanoparitküllerinin in vitro salım çalışmaları diyaliz membran kullanarak PBS tamponunda gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda istenilen özelliklerde genipin ile çapraz bağlanmış HSA nanopartikülleri üretilmiştir. Optimum koşul olarak seçilen HSA nanopartiküllerine nörosin yüklenerek salım çalışmaları gerçekleştirilmiştir. İlk 30 dakika içinde patlama etkisi ile nörosinin salındığı görülmektedir. Daha sonra 7 gün boyunca alınan örneklerle ilaç salınımının yavaş devam ettiği görülmektedir. Nörosin yüklü genipin ile çapraz bağlanmış HSA nanopartiküllerinin, ilaç taşıyıcı sistemlerinin gelişimine ve Parkinson hastalığında etkin alternatif bir ilaç olarak literatüre katkıda bulunacağı öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
Parkinson's Disease (PD) is a common neurodegenerative disorder that shows the motor and non-motor symptoms. Misfolded alpha-synuclein aggregates (Lewy bodies) are found in the brain pathology of Parkinson's patients. As a result of studies, it has been determined that these alpha-synuclein aggregates were directly related to the degrees of neurodegeneration. Although these pathological aggregates are found inside the cell, they are able to pass to healthy neurons by a prion-like mechanism. In previous studies, neurosin (Kallikrein 6, KLK6) has been shown to destroy the alpha-synuclein by cleavage at the NAC (non Amyloid-β component) region of the enzyme. In controlled drug release systems, nanoparticles are preferred because of their nano size, allowing ease of uptake into cells. Human serum albumin (HSA), the most abundant protein in the body, is an important candidate for nanoparticle synthesis due to its easy purification, biocompatibility, biodegradability, and having many functional groups. The most common method in the synthesis of nanoparticles from HSA is the desolvation technique. In this method, generally glutaraldehyde, which has a toxic effect on cells, is used as a cross-linker. This study, it is aimed to encapsulate neurosin, which is a therapeutic agent candidate, into HSA nanoparticles by desolvation technique. Additionally, it is aimed to reduce the toxic effect by using natural crosslinker genipin instead of glutaraldehyde in the production of HSA nanoparticles. First of all, the optimum synthesis condition for genipin-crosslinked HSA nanoparticles was determined. Zetasizer, FTIR, SEM analyzes were performed for the characterization of the synthesized nanoparticles. Variables affecting nanoparticles production were estimated as HSA concentration, crosslinker concentration, crosslinking temperature, crosslinking time and speed of magnetic stirrer. According to the parameters examined, the optimum condition of nanoparticle synthesis was determined as 20 mg/ml HSA concentration and 0.2% w/w genipin per mg of HSA concentration. The condition of crosslinking was determined as 37°C for 2 hours at 600 rpm. Then, neurosin enzyme was loaded into HSA nanoparticles which were produced under optimum condition. Encapsulation efficiency was calculated using the ELISA kit. In vitro release study of neurosin loaded HSA nanoparticles was performed in PBS buffer using the dialysis membrane. As a result of the studies, genipin cross-linked HSA nanoparticles with desired properties were produced. In the release studies of neurosin loaded nanoparticles, it was observed that neurosin was released with burst effect in the first 30 minutes. Afterward, it was observed that the drug release continues slowly according to the samples taken for 7 days. It is predicted that neurosin loaded genipin-crosslinked HSA nanoparticles will contribute to the drug delivery systems and literature as an alternative drug system in Parkinson's disease.
Benzer Tezler
- Controlled release of antibiotics from biodegradable polyhydroxyalkanate implants for the treatment of osteomyelitis
Osteomiyelit tedavisi için biyobozunur palihidroksi alkanoat implantlarından kontrollü antibiyotik salımı
FÜSUN TÜRESİN
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
- Controlled release of tetracycline hydrochloride from silica based polycaprolactone nanohybrides
Silika esaslı polikaprolakton nanohibritlerden tetrasiklın hidroklorürün kontrollü salınımı
AYBUKE CENGİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Ketorolak trometaminin karboksimetil selüloz/poli(vinil alkol) mikrokürelerden kontrollü salımı
Controlled release of keterolac tromethamine from carboxymethyl cellulose/poly (vinyl alcohol) microspheres
AKIN ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
KimyaGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. EBRU KONDOLOT SOLAK
- Kanser ilacı 5-fluorourasil'in polimerik nanokürelerden kontrollü salımı
Controlled release of anticancer drug 5-fluorouracil from polymeric nanospheres
ASLI KAHRAMAN
- Hidroksipropil selüloz-aşı-poliakrilamid/kitosan mikrokürelerden amoksisilinin kontrollü salımı
Controlled release of amoxicillin from hydroxypropyl cellulose-graft-polyacrylamide / chitosan microspheres
YAKUP TURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Eczacılık ve FarmakolojiAfyon Kocatepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE BULUT