Polyelectrolyte complexation of chitosan and hyaluronic acid: Simulation of the effect of salt addition
Kitosan ve hiyaluronik asitin polielektrolit kompleksleşmesi: Tuz eklenmesinin etkisinin simülasyonu
- Tez No: 896911
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE BAŞAK KAYITMAZER BÜYÜKOKUTAN, PROF. DR. VİKTORYA AVİYENTE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Hofmeister Serisi'nin biyomoleküler sistemlerdeki varlığı, bu çalışmada görüldüğü gibi koaservasyonu etkilemektedir. Bu çalışmada 50 birim kitosan (CHI) ve 50 birim hiyalüronik asidin (HA) çeşitli tuzların, NaCl, MgCl2, NaNO3, NaOAC, KCl ve CaCl2 dahil olmak üzere, varlığında ve yokluğunda koaservasyonu üzerindeki etkisi incelenmiştir. İki koaservasyon sistemi analiz edilmiştir; ilki 1 zincir CHI ve 1 zincir HA'dan oluşmakta, ikincisi ise her iki polimerin 2 zincirini içermektedir. LAMMPS paketini kullanarak kaba taneli (CG) Moleküler Dinamik (MD) Simülasyonu ile CHI HA koaservat sistemlerinin entalpi değerleri tuz eklenip ve eklenmeden hesaplanmıştır. CHI ve HA polimerlerinin dönme yarıçapı, 100 ns'lik bir denge çalışması sırasında ayrı ayrı ölçülmüştür. 100 ns'lik çalışma sonunda hem CHI hem de HA'nın dengede olduğunu kanıtlamaktadır. Radial dağılım fonksiyonları (RDF) hesaplanmış ve bulgular CHI ile HA arasındaki etkileşimi kanıtlamıştır. Bağlanma enerjisini hesaplamak için farklı dış kuvvetler (50, 75 ve 100 (kcal/mol)/(Angstrom) altında 1 zincir ve 2 zincir sistemlerinin koaservatları üzerinde Yönlendirilmiş Moleküler Dinamik Simülasyonları (SMD) gerçekleştirilmiştir. Bulgular, tuz eklemenin CHI-HA etkileşimleri üzerinde bir perdeleme etkisi yarattığı fikrini ağırlıklı olarak desteklemektedir. Özellikle, 1 zincir sisteminde, anyonların (OAc->Cl-> NO3-) hidrasyon sırası, SMD simülasyonlarında 50 (kcal/mol)/Angstrom dış kuvvet altında bağlanma enerjilerinin oranı sıfıra yaklaşınca literatürle uyumludur. Benzer şekilde, 2 zincir sistemlerinde, aynı koşullarda bağlanma enerjilerinin oranı, literatürde verilen anyonlar ve katyonlar (Mg+2>Ca+2>Na+>K+) hidrasyon sırasıyla uyumlu olarak 1 zincir sistemindeki sonuçlarla örtüşmektedir.
Özet (Çeviri)
The presence of the Hofmeister Series in biomolecular systems impacts coacervation , as observed in this study where the influence of Hofmeister Series on the coacervation of 50 units of chitosan (CHI) and 50 units of hyaluronic acid (HA) is investigated in the presence and absence of various salts, including NaCl, MgCl2, NaNO3, NaOAC, KCl, and CaCl2. 2 coacervation systems are analyzed, the first consisting of 1-chain of CHI and 1-chain of HA, and the second comprising 2-chains of both polymers. Utilizing coarse-grained (CG) Molecular Dynamic (MD) Simulation with the LAMMPS package, the enthalpy values for the CHI-HA coacervate systems are calculated with and without salt addition. The radius of gyration of CHI and HA polymers is individually measured during a 100 ns equilibrium run. It proves that both CHI and HA are in equilibrium after 100 ns run with LAMMPS. Radial distribution functions (RDF) are computed proving the interaction between CHI and HA. Various methods for calculating binding energy are explored, followed by Steered Molecular Dynamic Simulations (SMD) on the coacervates of 1-chain and 2-chain systems under different external forces (50, 75, and 100 (kcal/mol)/Angstrom). The findings predominantly support the notion of salt addition exerting a screening effect on CHI-HA interactions. Specifically, in the 1-chain system, the hydration order of anions (OAc->Cl->NO3-)and in the 2-chain systems, both anions and cations (Mg+2>Ca+2>Na+>K+) is in agreement with literature when the ratio of binding energies approaches zero under an external force of 50 (kcal/mol)/Angstrom in SMD simulations.
Benzer Tezler
- Use of gold nanoparticle containing poly (allylamine hydrochloride)/ poly (acrylic acid) multilayer films as sers substrates
Altın nanoparçacık içeren poli (allilamin hidroklorür)/ poli (akrilik asit) çok katmanlı filmlerin ygrs alttaşı olarak kullanılması
BİRSU KÖLEMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLAY ERTAŞ
YRD. DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Layer by layer films for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için katman katman filmler
ZEYNEP GÜNDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN HASIRCI
YRD. DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Piezoelectric properties of polyelectrolyte multilayer films
Çok katmanlı polielektrolit filmlerin piezoelektrik özellikleri
ÖZLEM SEVER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM
YRD. DOÇ. İREM EREL GÖKTEPE
- Metal sanayi atıksularının arıtımı ve bu atıksuların çevre üzerindeki etkilerinin araştırılması
The treatment of the metal industry wastewaters and investigation of their effects on the environment
MEHMET BURAK ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre MühendisliğiGazi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERİL AKIN
- İlaç salım sistemleri için LBL nano yapılı fonksiyonel filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of LBL nano structured functional films for drug release systems
DİLARA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ