Targeted and controlled delivery of therapeutic agents using polymeric materials: Hydrogels, nanofibers, nanogels and micelles
Terapötik ajanların polimerik malzemeler kullanarak hedefli ve kontrollü salınımı: Hidrojeller, nanolifler, nanojeller ve miseller
- Tez No: 780589
- Danışmanlar: PROF. DR. AMİTAV SANYAL, PROF. DR. RANA SANYAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Blok kopolimerler, Fonksiyonel polimerler, Hidrojeller, Kontrollü ilaç salımı, Nanolif, Reaktif polimerler, Block copolymers, Functional polymers, Hydrogels, Controlled drug release, Nanofiber, Reactive polymers
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Uyaranlara duyarlı polimerik malzemeler, kontrollü ilaç verme uygulamaları için ilgi çekici platformlar olarak ortaya çıkmıştır. Bu tezde, sırasıyla antibiyotiklerin ve kemoterapötik ilaçların bir uyarana cevap olarak meydana gelen salınımı için fototermal olarak aktif ve pH'a duyarlı nanolifler üretildi. Alternatif bir platform olarak, terapötik protein iletimi için redoksa duyarlı hidrojeller tasarlandı. Ek olarak, kemoterapötik ajanların kontrollü ve hedefli iletimi için nanojeller ve miseller sentezlendi. İlk bölümde, bölgesel enfeksiyonlar için kontrol edilebilir antibiyotik salınımı için indirgenmiş grafen oksit gömülü poli (akrilik asit) nanolifler hazırlandı. Ampisilin ve sefepim nanoliflere yüklendi ve E. coli K12 ve S. epidermis bakteri varyantları fototermal olarak salınan antibiyotiklerle yok edildi. İkinci bölümde, aside duyarlı hidrolize edilebilir hidrofobik yan zincirler içeren akrilat bazlı bir kopolimer kullanılarak pH'a duyarlı nanofiberler üretildi. Nanoliflere doksorubisin ve dosetaksel yüklendi ve asidik ortamda seçici ilaç salımı gözlendi. Üçüncü bölümde, uçlarında maleimid bulunan ve disülfür içeren PEG bazlı polimer çapraz bağlanarak hızlı oluşan ve hızlı çözünebilen hidrojeller sentezlendi. Hidrojellere çeşitli makromoleküller yüklendi ve indirgeyici bir ortam altında yavaş ve kontrollü salınım sağlandı. Dördüncü bölümde, redoks duyarlı nanojeller, belirli bir sıcaklıkta kendi kendine bir araya gelen, disülfid bağı ve maleimid yan zincirleri içeren kopolimerlerin çapraz bağlanmasıyla üretildi. Nanojeller, docetaxel ile yüklendi ve yüzeyleri peptit bazlı bir hedefleme ligandı ile modifiye edildi. Hedeflenen ilaç yüklü nanojellerde yüksek sitotoksisite ve hücre içerisine giriş gözlemlendi. Tezin son bölümünde, 5-florourasil ve PEG-metakrilat bazlı bloklardan oluşan bir diblok kopolimer kullanılarak ilaç yüklü ve hedeflenen pH'a duyarlı misel yapılar üretildi. Hedeflenen ikili ilaç içeren miseller, oral skuamöz karsinom hücrelerine karşı yüksek sitotoksisite ve hücre içerisine giriş sergiledi.
Özet (Çeviri)
Stimuli-responsive polymeric materials have emerged as attractive platforms for controlled drug delivery applications. In this thesis, photothermally active and pH-responsive nanofibers were fabricated for the triggered release of antibiotics and chemotherapeutic drugs, respectively. Alternatively, Redox-responsive hydrogels were designed for therapeutic protein delivery. Additionally, nanogels and micelles were synthesized for controlled and targeted delivery of chemotherapeutic agents. In the first part, reduced graphene-oxide-embedded poly(acrylic acid) nanofibers were prepared for the on-demand release of antibiotics for local infections. Ampicillin and cefepime were loaded to nanofibers, and E. coli K12 and S. epidermis bacterial strains were eradicated with photothermally released antibiotics. In the second part, pH-responsive nanofiber buttresses were fabricated using an acrylate-based copolymer containing acid-sensitive hydrolyzable hydrophobic side chains. Doxorubicin and docetaxel were loaded into the nanofiber buttresses, and selective drug release was observed in an acidic environment. In the third part, fast-forming dissolvable hydrogels were synthesized by crosslinking maleimide-terminated disulfide-containing PEG-based polymer. Various macromolecules were loaded into the hydrogels, and slow and on-demand release under a reductive environment was accomplished. In the fourth part, redox-responsive nanogels were fabricated using self-assembly and subsequent crosslinking of copolymers containing disulfide-linked maleimide side chains. Nanogels were loaded with docetaxel, and their surface was modified with a peptide-based targeting ligand. Enhanced cytotoxicity and internalization of targeted drug-loaded nanogels were observed. In the last part of the thesis, drug-loaded and targeted pH-responsive micellar structures were fabricated using a diblock copolymer composed of 5-fluorouracil and PEG-methacrylate-based blocks. Targeted dual-drug-containing micelles exhibited enhanced toxicity and cell internalization toward oral squamous carcinoma cells.
Benzer Tezler
- Smart polymeric prodrugs for targeted drug delivery and functionalizable hydrogels for biosensing applications
Hedefli ilaç taşıma ve biyoalgılama uygulamaları için akıllı polimerik ön ilaçlar ve fonksiyonelleştirilebilir hidrojeller
SADIK KAĞA
Doktora
İngilizce
2016
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RANA SANYAL
PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Design and synthesis of stimuli responsive polymeric nanostructures for drug delivery applications
İlaç taşınım sistemlerinde kullanılmak üzere uyarıya duyarlı polimerik nanoyapıların tasarımı ve üretimi
ABDURRAHİM CAN EGİL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖZDE İNCE
- Çinko oksit nanopartikül entegre polimerik hidrojel sentezi, karakterizasyonu ve sitotoksisite analizleri
Polymeric hydrogel integrated zinc oxide nanoparticles synthesis, characterization and cytotoxicity analysis
ZEYNEP GAYE HAMARAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NUR SELVİ GÜNEL
- 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
- İlaç taşıyıcı sistemlerde kullanılmak üzere kansere hedeflendirilmiş poli(2-etil-2-oksazolin) temelli nanopartiküllerin sentezleri ve karakterizasyonları
Synthesis and characterizations of cancer-targeted poly(2-ethyl-2-oxazoline) based nanoparticles for use in drug delivery systems
SEVGİ GÜLYÜZ
Doktora
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK
DR. ÖZGÜR YILMAZ