Geri Dön

Preparation of multilayer capsules for enzymatic reactions

Enzimatik tepklimeler için çok-katmanlı kapsüllerin hazırlanması

  1. Tez No: 896885
  2. Yazar: CEMRE ALEMDAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 181

Özet

Bu tez çalışmasında, enzimatik reaksiyonlar için uyaranlara duyarlı polimer nano ve mikroreaktörlerin hazırlanması amaçlandı. Nanoreaktörlerin üretimi için Candida antarctica lipaz B (CAL B), glukoz oksidaz (GOx) ve bayır turpu peroksidazı (HRP) olmak üzere üç model enzim, çift emülsiyon yöntemi ile elde edilen poli(2-izopropil2-oksazolin)-b-poli(2-fenil-2-oksazolin)-b-poli(2-izopropil-2-oksazolin) (PiPOX-bPPhOX-b-PiPOX) polimerzomlara ayrı ayrı enkapsüle edildi. Elde edilen enzim yüklü polimerzomlarda, sıcaklık duyarlı PiPOX iç/dış koronayı ve PPhOX ise membran bölgesini oluşturdu. Enzimatik reaksiyonlar, ayrı ayrı GOx yüklü, HRP yüklü ve CAL B yüklü polimerzomlarda (polimerzom-GOx, polimerzom-HRP ve polimerzom-CAL B) başarılı bir şekilde gerçekleştirildi. GOx yüklü ve HRP yüklü polimerzomların karışımında iki-enzimli ardışık reaksiyon başarılı bir şekilde gerçekleştirilirken, GOx, HRP ve CAL B yüklü polimerzomları içeren üç-enzimli ardışık reaksiyonda ürün oluşumu gözlenmedi. Mikroreaktörlerin üretiminde içi boş polimer kapsüllerin hazırlanması için polimerzom-GOx, polimerzom-HRP ve pH duyarlı Tanik Asit kullanılarak, katman katman kendiliğinden yapılanma (LbL) tekniği ile çok katmanlı bölmeler oluşturuldu ve ardından çekirdek bölgesi çözündü. Yalnızca polimerzom-GOx içeren içi boş kapsüllerde enzimatik reaksiyon gerçekleşti. pH ve sıcaklığın enzimatik aktivite üzerindeki etkileri, polimerzom-GOx ve içi boş kapsüllerde karşılaştırıldı. Sıcaklık 25 °C'tan 37 °C'a çıkarıldığında, her iki sistemde de reaksiyon hızları arttı, fakat bu artış polimerzomlarda daha belirgin oldu. pH 5.5'te reaksiyon hızı, pH 7.4'e kıyasla daha hızlı gerçekleşti ve bu fark içi boş kapsüllerde daha belirgin oldu. HeLa hücreleriyle yapılan sitotoksisite deneylerinde, hem polimerzom-GOx hem de içi boş kapsüllerle hücre canlılığında anlamlı bir azalma gözlenmedi. Polimerzom-GOx, HeLa hücreleri tarafından hücre içine alınırken, az sayıda içi boş kapsül hücre zarı ile etkileşime girdi.

Özet (Çeviri)

his thesis study aimed preparation of stimuli-responsive polymer nano- and microreactors for enzymatic reactions. For the fabrication of nanoreactors, three model enzymes, Candida antarctica lipase B (CAL B), glucose oxidase (GOx), and horseradish peroxidase (HRP) were separately encapsulated into polymersomes that were obtained through self-assembly of poly(2-isopropyl-2-oxazoline)-b-poly(2- phenyl-2-oxazoline)-b-poly(2-isopropyl-2-oxazoline) (PiPOX-b-PPhOX-b-PiPOX) using double emulsion method. The enzyme loaded polymersomes had temperatureresponsive PiPOX inner/outer corona and PPhOX-membrane. Enzymatic reactions were performed separately in GOx-loaded, HRP-loaded, and CAL B-loaded polymersomes (polymersome-GOx, polymersome-HRP, and polymersome-CAL B, respectively). A two-enzyme cascade reaction was performed in a mixture of polymersome-GOx and polymersome-HRP. However, no product formation was observed in the three-enzyme cascade reaction involving polymersome-GOx, polymersome-HRP, and polymersome-CAL B. For the fabrication of microreactors, hollow polymer capsules were prepared using polymersome-GOx, polymersome- HRP, and pH-responsive Tannic Acid as building blocks to construct compartmentalized multilayers through layer-by-layer (LbL) self-assembly technique, followed by dissolution of the core. Only polymersome-GOx containing hollow capsules performed enzymatic reactions. The effects of pH and temperature on enzymatic activity were compared between polymersome-GOx and hollow capsules. Increasing the temperature from 25 °C to 37 °C enhanced reaction rates in both, with a slightly greater increase in polymersomes. The reaction rate was faster at pH 5.5 than pH 7.4, with a more pronounced effect in capsules. Cytotoxicity experiments on HeLa cells showed no significant decrease in cell viability with either polymersome-GOx or hollow capsules. Polymersome-GOx was internalized by HeLa cells, whereas only a few hollow capsules interacted with the cell membrane.

Benzer Tezler

  1. Preparation of multilayer capsules containing dodecahydro-closo-dodecaborate loaded polymer micelles

    Dodekahidro-kloso-dodekaborat yüklü polimer miseller içeren çok katmanlı kapsüllerin hazırlanması

    UMUT AYDEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyokimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE

    PROF. DR. AKIN AKDAĞ

  2. Preparation and characterization of microcapsules for cleaning products and cosmetics

    Temizlik ve kozmetik ürünleri için mikrokapsüllerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    ARZU GENÇOSMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    KimyaYeditepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SEMİN FUNDA OĞUZ

  3. PH and temperature responsive multiple drug release from layer-by-layer modified microparticles

    Katman-katman yüzeyi değiştirilmiş mikroparçacıklardan pH ve sıcaklık duyarlı çoklu ilaç salımı

    ESMA UĞUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE

  4. Performance of modified thermoplastic poly(ether)ester elastomer in multilayer composites

    Modifiye edilmiş termoplastik poli(eter)ester elastomerin çok katmanlı kompozitlerdeki performansı

    MİRAY YAŞAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM

    YRD. DOÇ. DR. HANDE ÇELEBİ

  5. Fabrication and characterization of multilayer TiO2 membranes with hierarchically porous structure

    Hiyerarşik gözenekli yapılı çok katmanlı TiO2 membranların üretimi ve karakterizasyonu

    MERVE BULDU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER