Synthesis and characterization of near-infrared (NIR) emissive conjugated polymer dots for tumoroid imaging
Tümöroid görüntüleme için yakin kizilötesi (NIR) işiyan konjuge polimer noktalarinin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 890122
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biotechnology, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Bu tez, yakın kızılötesi (NIR) ışıyan konjuge polimerlerin ve bunların polimer noktalarının (Pdot'lar) sentezini ve karakterizasyonunu açıklamaktadır. Pdot'lar, tümör hücrelerini ve tümör sferoidlerini görüntülemek için kullanıldı. NIR ışıyan Pdot'ların penetrasyon davranışı farklı tümör sferoid modellerinde karakterize edildi. NIR ışıyan polimerleri sentezlemek için oksidatif, direkt arilasyon ve Stille polimerizasyonu olmak üzere üç farklı polimerizasyon tekniği denendi. Elde edilen NIR ışıyan polimerlere yapısal ve optik karakterizasyon uygulandı. P1, tümörlerin görüntülenmesi için NIR ışıyan polimerlerden Pdot'lar elde etmek amacıyla model polimer olarak seçildi. Pdot hazırlığı, iyonik olmayan D-A-D tipi alkoksi tiyofen-benzobistiyadiazol bazlı konjuge polimerleri (P1) amfifilik setiltrimetilamonyum bromür (CTAB) ile modifiye etmek için ultrasonik emülsifikasyonun kullanılmasını içerir. Teknik, +56,5 mV ± 9,5 önemli pozitif yüzey yüküne ve 12 nm ortalama hidrodinamik yarıçapa sahip Pdot'lar sağlar. Optik karakterizasyon, bu Pdot'ların NIR bölgesinde maksimum dalga boyu 860 nm olan ışıyan olarak bulunduğunu ortaya koymaktadır. Bu Pdot'lar, onları biyogörüntüleme uygulamalarında floresans ışıyan problar olarak kullanıma uygun kılan kolloidal ve optik özelliklere sahiptir. Pozitif yüklü Pdot'ların avantajlı kullanımı, dokular gibi difüzyonun sınırlı olduğu ortamlarda, özellikle tümöroid hücre hatlarından üretilen belirli tümör sferoid modellerinde kanıtlanmıştır. Floresan görüntüleme analizinden sonra, Pdot'ların emisyon yoğunluğu profili, tümöroid modellerinin merkez kısımlarına yüksek nüfuz etme kapasitesine sahip olduklarını göstermektedir. Sonuçlar, CTAB ile katyonize edilmiş tek zincirli donör-alıcı polimer yapısına sahip Pdot'ların, yaklaşık 1 μm'nin üzerinde yoğun malzemelere nüfuz edebildiğini göstermektedir. Bu, kanser tedavisinde hedefe yönelik teranostik stratejilerin ilerlemesine ilişkin değerli bilgiler sağlar.
Özet (Çeviri)
This thesis describes the synthesis and characterization of near-infrared (NIR) emissive conjugated polymers and their polymer dots (Pdots). The Pdots were exploited to image the tumor cells and tumor spheroids. The penetration behavior of NIR emissive Pdots was characterized in five different tumor spheroid models. Three different polymerization techniques were tried to synthesize the NIR emissive polymers, namely oxidative, direct arylation, and Stille polymerization. The obtained NIR emissive polymers underwent structural and optical characterization. P1 was chosen as a model polymer to obtain Pdots from NIR emissive polymers for imaging tumoroids. Pdot preparation includes using ultrasonic emulsification to modify nonionic D-A-D type alkoxy thiophene-benzobisthiadiazole-based conjugated polymers (P1) with amphiphilic cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). The technique yields Pdots with a significant positive surface charge of +56.5 mV ± 9.5 and an average hydrodynamic radius of 12 nm. Optical characterization reveals that these Pdots were found as emissive in the NIR region, with a maximum wavelength of 860 nm. These Pdots possess colloidal and optical properties that make them appropriate for use as fluorescence emissive probes in bioimaging applications. The advantageous use of positively charged Pdots has been proven in diffusion-limited settings such as tissues, specifically in certain tumor spheroid models produced from the tumoroid cell lines. After the fluorescence imaging analysis, the Pdots' emission intensity profile indicates that they have high penetration capability into the tumoroid models' center parts. The results show that Pdots with a single-chain donor-acceptor polymer structure that has been cationized with CTAB can penetrate through dense materials over about 1 μm. This provides valuable insights into the progression of targeted theranostic strategies in cancer therapy.
Benzer Tezler
- Kendi kendini onarabilen nanokompozit hidrojel sistemlerin tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu
Design, synthesis and characterization of self-healing nanocomposite hydrogel systems
NURNİSA ELÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE KAPLAN CAN
- Synthesis and characterization of Yb3+-doped Y3Al5O12 nanocrystals to develop an absolute luminescent thermometer
Yb3+:Y3Al5O12 nanokristallerinin mutlak bir lüminesans termometre geliştirmek için sentez ve karakterizasyonu
HOSSEIN EBRAHIM HOSSEINI TAZEH KANDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve TeknolojiSakarya ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATEM AKBULUT
- Azabodıpy ve indirgenmiş grafen oksit tabanlı yeni bir nanoteranostik: tasarım ve sentez
A new nanotheranostic based on azabodipy and nano graphene oxide: design and synthesis
CANER SOYLUKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyoteknolojiAksaray ÜniversitesiNanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH ALGI
- Güneş pillerinde fotohassaslaştırıcı olarak kullanılan simetrik olmayan TiO (IV) ftalosiyaninlerin sentezi ve karakterizasyonu
The synthesis and characterization of unsymmetrical TiO (IV) phthalocyanines used as photosensitizer in solar cells
ÖMÜRCAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALTUĞ MERT SEVİM
- Polyethyleneimine-based polymers with reversible pendant urea bonds as thermal latent curing agents for one-component epoxy resins
Tek bileşenli epoksi reçinelerde termal geciktirici kürleme ajanları olarak tersinir üre gruplarına sahip polietilenimin bazlı polimerler
BELKIS GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR DIZMAN