Production and characterization of polyethyleneimine polymeric nanoparticles for detection of tumor biomarkers
Tümör bı̇yobelirteçlerı̇nı̇n tespı̇tı̇ içı̇n polı̇etı̇lenı̇mı̇n polı̇merı̇k nanopartı̇küllerı̇n üretı̇mı̇ ve karakterı̇zasyonu
- Tez No: 914792
- Danışmanlar: PROF. DR. RABİA ÇAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Maltose, polyethyleneimine, fluorescein-5-isothiocyanate, nanobody, polymeric nanoparticles
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Floresan hibrit polimerik nanopartiküllerin biyomedikal uygulamalarda kullanımı, öncelikle dikkat çekici fotolüminesan özellikleri nedeniyle son birkaç yılda önemli ölçüde artmıştır. Bu nanopartiküller, floresan spektroskopik ve mikroskobik tekniklerle görüntüleme çalışmaları, ilaç dağıtımı, teşhis ve tedavi gibi çok çeşitli bilimsel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Nanopartiküller (NP), biyouyumlulukları, kolay modifikasyonları ve belirli biyolojik hedeflerle etkileşime girmedeki yüksek özgüllükleri ile gelişmiş uygulama alanlarına sahiptir. Bu tez çalışmasında maltoz modifiye polietilenimin (PEI) bazlı polimerik NP'lerin Nanobody (Nb) olarak isimlendirilen antikor yapıları ile biyokonjugasyon potansiyeli araştırılmış ve nanopartiküllerin in vitro hücresel hedeflemesi üzerine deneysel değerlendirmeler yapılmıştır. Bu kapsamda, PEI üzerindeki birincil amin ile maltoz üzerindeki aldehit grubu arasında nükleofilik katılma yoluyla sentezlenen maltoz modifiye PEI'den oluşan yeni bir polimerik NP türüne odaklanılmıştır. Maltozun varlığı, NP'lerin Escherichia coli'nin maltoz bağlayıcı proteinine (MBP) genetik olarak kaynaşmış epidermal büyüme faktörü reseptörüne (EGFR) karşı bir Nb içeren bir MBP-NbEGFR füzyon proteini ile biyokonjugasyonuna uygundur. Bu çalışmada ayrıca PEI@Maltoz@MBP-NbEGFR NP'lerinin A431 tümör hücrelerinin yüzeyinde ifade edilen EGFR'yi hedefleme potansiyeli in vitro olarak araştırılmıştır. Floresan mikroskobu ile hücrelere bağlanmalarını optik olarak izlemek için, NP'lerin etkinliği ve floresan emisyonu, floresan-5-izotiyosiyanat (FITC) ile işlevselleştirilmeleri ile arttırılmıştır. Tez çalışmaları ile, önerilen yaklaşım kullanılarak PEI bazlı polimerik NP'lerin proteinlerle biyokonjugasyonu için yeni bir yol sağlayabileceği öngörülmektedir. Sonuç olarak, önerilen sistem biyomedikal uygulamalarda hücrelerde ifade edilen antijenlerin seçici olarak hedeflenmesi için günümüz tedavi yaklaşımlarına alternatif olarak etkili bir platform olacaktır.
Özet (Çeviri)
The use of fluorescent hybrid polymeric nanoparticles in biomedical applications has increased significantly over the past few years, primarily due to their remarkable photoluminescent properties. These nanoparticles are widely used in a wide range of scientific fields such as imaging studies, drug delivery, diagnosis, and treatment by fluorescence spectroscopic and microscopic techniques. Nanoparticles (NPs) have advanced application areas with their biocompatibility, easy modification, and high specificity in interacting with specific biological targets. In this thesis, the bioconjugation potential of maltose modified polyethyleneimine (PEI) based polymeric NPs with antibody structures named Nanobody (Nb) was investigated and experimental evaluations on in vitro cellular targeting of nanoparticles were performed. In this context, it is focused on a new type of polymeric NP consisting of maltose modified PEI synthesized by nucleophilic coupling between the primary amine on PEI and the aldehyde group on maltose. The presence of maltose is favorable for the bioconjugation of NPs with an MBP-NbEGFR fusion protein containing an Nb against the epidermal growth factor receptor (EGFR) genetically fused to the maltose-binding protein (MBP) of Escherichia coli. This study also investigated the potential of PEI@Maltose@MBP-NbEGFR NPs to target EGFR expressed on the surface of A431 tumor cells in vitro. In order to optically monitor their binding to cells by fluorescence microscopy, the activity and fluorescence emission of the NPs were enhanced by their functionalization with fluorescein-5-isothiocyanate (FITC). It is envisaged that the proposed approach may provide a new route for the bioconjugation of PEI-based polymeric NPs with proteins. As a result, the proposed system will be an effective platform for selective targeting of antigens expressed in cells in biomedical applications as an alternative to current treatment approaches.
Benzer Tezler
- Moleküler baskılı polimerik nanomalzemelerin optik biyotarayıcı uygulamaları için tasarım ve üretimi
Design and production of molecularly imprinted polymeric materials for optical biosensing applications
ZEHRA OLUZ
Doktora
Türkçe
2019
BiyoteknolojiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE DURAN DURMUŞ
- Yüksek şişme kapasitesine sahip hidrojel ve nanolif yara örtülerinin geliştirilmesi
Development of hydrogel and nanofiber wound dressings with high swelling capacity
YAĞMUR CAMCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikSakarya ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR
- Uzun karbon elyaf takviyeli poliamit 6 esaslı kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of long carbon fiber reinforced polyamide 6 based composite material
EMİNE CANBAY GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA
- Elektroeğirme yöntemi ile poli(vinilidin florür) temelli nanoliflerin üretimi ve afinite sensörlerinde uygulamaları
Production of poly(vinylidene fluoride) based nanofibers by electrospinning method and their applications in affinity sensors
GÖZDE ATİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyokimyaEge ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK ODACI DEMİRKOL
- Elektrospinleme yöntemi ile poliakrilik asit/polietilenimin (PAA/PEI) nanoliflerin hazırlanması ve çeşitli termal, spektroskopik ve mikroskopik özelliklerinin incelenmesi
Preparation of polyacrylic acid/polyethyleneimine (PAA/PEI) nanofibers by electrospinning technique and investigation of their various thermal, spectroscopic, and microscopic properties
GÖKHAN KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
KimyaHitit ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FARUK GÖKMEŞE
PROF. DR. İBRAHİM USLU