Stimuli-responsive polymeric biomaterials for therapeutic applications
Terapötik uygulamalar için uyarici-duyarli polimerik biyomateryaller
- Tez No: 781137
- Danışmanlar: PROF. DR. RANA SANYAL, PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 398
Özet
Bu tez, hastalık teşhisi ve ilaç salımındaki zorlukları ele almak için yeni polimerik malzemelerin geliştirilmesini araştırmaktadır. Bu tezin birinci ve ikinci çalışması yeni polimer bazlı ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi ile ilgilidir. İlk çalışmada, pankreatik adenokarsinomaya karşı hücre içi değerlendirmelerdeki en iyi adayı belirlemek için farklı polimer-ilaç konjugatları sentezlenmiştir. İlaçlar polimer iskeletlerine pH ve/veya redoks duyarlı bağlayıcılar ile bağlanmıştır ve her bir polimerin ilaç salım profili ve sitotoksik aktiviteleri değerlendirilmiştir. İkinci çalışmada, hedefli ilaç salımı için biyobozunur nanojel kendiliğinden kurulma yoluyla tasarlanmıştır ve etkili ilaç taşıma aracı elde etmek için ilaç nanojele fiziksel olarak yüklenmiştir. Üçüncü bölümde, biyobozunur ve enjekte edilebilir hidrojel metal kullanılmaksızın gerçekleşen klik tepkimesi ile sentezlenmiştir. Polimer iskeleti ile ilaç arasında karbamat ve disülfid bağlayıcıları içeren ve azid ve gemsitabin içeren kopolimerler sentezlenmiştir ve bu polimerler siklooktin-sonlu telekelik poli(etilen glikol) polimeri ile çapraz bağlanmıştır. Hidrojellerin ilaç salımı ve sitotoksisitesi incelenmiştir. Tezde raporlanan diğer projeler, biyomolekül sabitleme, hücre kültürü ve salım gibi biyomedikal alanlar için yeni polimerik kaplamaların dizaynı üzerine odaklanmaktadır. Dördüncü çalışmada, hidrofilik polimer fırçalar hazırlanmıştır ve bu fırçalar sensör ve protein sabitleme platformları geliştirmek için radikal-değişim çapraz-çiftleme tepkimesi ile fonksiyonelleştirilmiştir. Beşinci çalışmada, piridil disulfid içeren tiyol-reaktif redoks-duyarlı polimer fırçalar hazırlanmıştır ve fırçaların modifikasyonları tiyol içeren boya, ilaç ve biyomoleküllerle gösterilmiştir. Altıncı çalışmada, benzotiyazol-disülfid içeren tiyol-reaktif polimerik ince filmler hazırlanmıştır ve filmler hücre sabitleme ve hücre salım çalışmaları için incelenmiştir. Son çalışmada, beta siklodekstrin taşıyan fonksiyonel ligandlar ile supramoleküler etkileşime girebilen adamantan içeren polimerik ince filmler tasarlanmıştır ve modifiye edilmiş yüzeyler protein ve hücre bağlanması için kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis explores the development of novel polymeric materials to address challenges in disease diagnosis and drug delivery. This thesis's first and second studies are related to developing novel polymer-based drug delivery systems. The first study synthesized different polymer-drug conjugates to find the best candidate for in vitro performance towards pancreas adenocarcinoma. Drugs were conjugated to the polymer backbone via pH and/or redox-responsive linkers, and drug release profiles and cytotoxic activities against different cancer cells were evaluated for each copolymer. In the second study, biodegradable nanogels for targeted drug delivery were fabricated using self-assembly, and the drug was physically loaded into nanogels to achieve efficient drug delivery vehicles. In the third part, biodegradable and injectable hydrogels were fabricated using a metal-free click reaction. Azide and gemcitabine-containing copolymers containing carbamate and disulfide linkers between the drug and polymer backbone were synthesized and crosslinked using cyclooctyne-terminated telechelic poly(ethylene glycol) polymer. Hydrogels were evaluated for drug release and cytotoxic activity. The other projects reported in this thesis focus on the fabrication of novel polymeric coatings for biomedical applications such as biomolecular immobilization, cellular attachment, and release. In the fourth study, hydrophilic polymer brushes were prepared and functionalized using a radical-exchange cross-coupling reaction to develop sensing and protein immobilization platforms. In the fifth project, thiol-reactive redox-responsive polymer brushes containing pyridyl disulfide units were fabricated, and functionalization with thiol-containing dyes, drugs, and biomolecules was shown. In the sixth study, thiol-reactive benzothiazole-disulfide-containing polymeric thin films were prepared and investigated for cellular attachment and cell release studies. In the final study, adamantane-containing polymeric thin films were fabricated, which could undergo supramolecular interaction with functional ligands bearing beta-cyclodextrin, and modified surfaces were used for protein and cell attachment.
Benzer Tezler
- Investigation of smart polymers and their applications as biomaterials
Akıllı polimerlerin ve biyomateryal uygulamalarının incelenmesi
GÖZDE AKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Polimer Bilim ve TeknolojisiBahçeşehir ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN ÖZDEMİR
- Yapay kas uygulamaları için nanokompozit malzeme geliştirilmesi
Development of nanocomposite material for artificial muscle applications
AYŞE KÜBRA AYDINALEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Modified hydrogels based on N,N-dimethylaminoethyl methacrylate: Synthesis, characterization and mechanical properties
N,N-dimetilaminoetil metakrilat esaslı modifiye hidrojeller: Sentez, karakterizasyon ve mekanik özellikler
TAYYİBE ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Smart ph and thermosensitive injectable hydrogels:chitosan – hydroxyapatite – heparin basedfunctionalised biomaterials for bone regeneration
Başlık çevirisi yok
FATMA ZEHRA KOCAK