Investigating the photophysical properties of novel chlorin derivatives as photosensitizer molecules for photodynamic therapy
Yeni klorin türevlerinin fotofiziksel özelliklerinin fotodinamik terapi i̇çin aday fotosensitizer molekülleri olarak araştirilmasi
- Tez No: 818338
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞARON ÇATAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Fotodinamik terapi (PDT), geleneksel yöntemlere kıyasla birçok avantaj sunan invaziv olmayan bir kanser tedavisidir. Bu başarılı tedavi, özellikle vücut yüzeyine yakın yerleşimli tümörler için olmak üzere çeşitli kanser türlerinin tedavisinde etkili bir şekilde uygulanmıştır. Bununla birlikte, fotosensitizer (PS) moleküllerinin sınırlamaları, özellikle derin yerleşimli tümörler için, bu terapinin klinik açıdan yaygın olarak benimsenmesini engellemiştir. Bu nedenle, bu tedavinin etkinliğini artırmak ve kanser tedavisi alanındaki çalışmalara katkıda bulunmak için yeni PS moleküllerine ihtiyaç vardır. Bu çalışma, PDT'yi güçlendirmek için potansiyel PS molekülleri adayı olabilecek sübstitüe klorin türevlerinin fotofiziksel özelliklerine kapsamlı bir araştırma sunmaktadır. Yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) ve zamana bağımlı yoğunluk fonksiyonel teorisi (TD-DFT) ile birlikte hibrit kuantum mekanik/moleküler mekanik yöntemler (hybrid QM/MM), bu moleküllerin fotofiziksel özelliklerini incelemek için uygulanmıştır. Ayrıca, moleküller vakum ortamında, su içinde, ilaç taşıyıcıları ile kapsüllenmiş olarak ve lipid membran üzerinde moleküler dinamik (MD) simulasyonları ile ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Sonuçlar, moleküllerin absorpsiyon ve emisyon spektrumları, doğal geçiş orbitalleri, spin-yörünge etkileşimi değerleri, singlet-triplet enerji boşlukları ve sistemler arası geçiş kanalları hakkında bilgi sağlamaktadır. Bu araştırmada, fotosensitizer adayı klorin moleküllerinin fotofiziksel özellikleri ve çevresel faktörlere olan bağımlılıkları incelenerek bu moleküllerin tasarımı ve optimize edilmesi için değerli bilgiler sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Photodynamic therapy (PDT) is a non-invasive cancer treatment that offers several advantages over traditional methods. This successful therapy has been effectively applied in the treatment of various cancer types, especially tumors located near the body surface. However, the limitations of photosensitizer (PS) molecules, particularly for deep-seated tumors, impede the widespread clinical adoption of PDT. Consequently, there is a need for novel photosensitizer molecules to improve treatment efficacy and advance the field of cancer therapy. This study presents a comprehensive investigation into the photophysical properties of substituted chlorin derivatives as potential PS molecules to enhance PDT. Density functional theory (DFT) and time-dependent density functional theory (TD-DFT), along with hybrid quantum mechanical/molecular mechanical methods (hybrid QM/MM), were applied to examine their photophysical properties. Moreover, the molecules are thoroughly investigated in various physiological environments, including vacuum and water phase, encapsulated with drug carriers, and on lipid membranes with molecular dynamics (MD) simulations. The results provide insights into the absorption and emission spectra, natural transition orbitals, spin-orbit coupling values, singlet-triplet energy gaps, and intersystem crossing channels of these molecules. By demonstrating the photophysical properties of these customized chlorins and their dependence on environmental factors, this research offers valuable information for the design and optimization of such molecules.
Benzer Tezler
- Investigating the photophysical properties of benzophenone based TADF emitters: A computational approach
Benzofenon tabanlı TADF yayıcıların fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi: Hesapsal bir yaklaşım
EKİN ESME BAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞARON ÇATAK
PROF. DR. VİKTORYA AVİYENTE
- Photophysical properties and ultrafast excited-state dynamisc of new organoboron derivatives
Yeni organoboron türevlerinin fotofiziksel özellikleri ve ultra hızlı uyarılmış durum dinamikleri
EMRAH ÖZCAN
- Azot içeren heterohalkalı gruplar ile sübstitüe ftalosiyaninlerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
The synthesis and investigation of the properties of the phthalocyanines bearing nitrogen containing heterocyclic groups
HALİT KOÇAN
- Polietilenglikol sübstitüe yeni makromoleküllerin sentezi, fiziksel ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
The synthesis of polyethyleneglycol substituted new macromolecules and investigation of their physical and biological properties
CANAN USLAN
Doktora
Türkçe
2018
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEHİCE ŞEBNEM SESALAN
- Yeni tür ftalosiyaninlerin sentezi, karakterizasyonu ve spektroskopik özelliklerinin araştırılması
The investigation of synthesis, characterization and spectroscopic properties of novel phthalocyanines
CANER YAHYA BOYAR