Geri Dön

Preparation and characterization of poly(2-alkyl-2-oxazoline)-based platforms for biological applications

Biyolojik uygulamalar için poli(2-alkil-2-oksazolin)-temelli platformların hazırlanması ve tanımlanması

PDF İndir

  1. Tez No: 919202
  2. Yazar: DİLARA GÜNDOĞDU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  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: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 204

Özet

Bu çalışma, çeşitli biyolojik uygulamalar için sıcaklığa duyarlı poli(2-izopropil-2-oksazolin) (PiPOX) ve pH'ye duyarlı tanik asit (TA) kullanarak katman-katman (LbL) kendiliğinden yapılanma tekniği ile yüzeylerin işlevselleştirilmesini amaçladı. Çalışmanın birinci kısmında, PiPOX ve TA kullanarak fiziksel hidrojellerin LbL modifikasyonu ve LbL hidrojellerin ikili uyarana cevap verebilen ve ikili ilaç salımı yapabilen platformlar olarak antibakteriyel uygulamalar için kullanım potansiyeli incelendi. Aljinat (ALG)/Ca2+ hidrojel model bir destek malzemesi olarak, siprofloksasin (CIP) ve kurkumin (CUR) ise model ilaçlar olarak kullanıldı. CUR, CaCO3 mikroparçacıklarına yüklendi ve jelleşme esnasında hidrojellere dahil edildi. CIP ise çok-katmanlar arasına entegre edildi. LbL modifikasyonu, jelin daha fazla şişmesine sebep oldu, jele sıcaklık duyarlılığı kattı, pH 7.4'te artan sıcaklık ile birlikte daha yüksek miktarda ilaç salımı sağladı ve sıcaklıktan bağımsız olarak asidik ortamda salınan ilaç miktarının azalmasına neden oldu. Jellerin antibakteriyel aktivitesinin hem Escherichia coli (E. coli) hem de Staphylococcus aureus (S. aureus)'a karşı pH 7.4'te pH5.5'e göre daha fazla olduğu bulundu. CIP ve CUR, birleşimsel bir şekilde etki göstererek E. coli'ye karşı antibakteriyel aktiviteyi artırdı. Çalışmanın ikinci kısmında PiPOX, TA, glukoz oksidaz (GOx), bayır turpu peroksidazı (HRP) ve poli(L-lisin) (PLL)'yi yapı taşı olarak kullanarak bölmelendirilmiş LbL mikrokapsüllerin hazırlanması gösterildi. Kapsüllerin uyarıya-tepki veren mikroreaktörler olarak kullanım potansiyeli ve sıcaklık/pH'nin ardışık enzimatik tepkimeler üzerine etkisi incelendi. pH 5.5'te ardışık enzimatik aktivitenin pH 7.4'e kıyasla daha yüksek olduğu belirlendi. Enzimatik aktivite, PiPOX'un kritik sıcaklığına (37 °C) yaklaştıkça arttı. Enzim bölmeleri arasındaki PiPOX katman sayısı arttıkça, çok-katmanlı kapsül duvarında sıcaklıkla tetiklenen konformasyonel değişimin ardışık enzimatik aktiviteye etkisinin daha belirgin hale geldiği tespit edildi. LbL kapsüllerle inkübe edilen HeLa hücreleri yüksek canlılık oranı gösterdi ve kapsüller hücre membranı ile belirgin bir etkileşim sergiledi. Sonuç olarak, bu çalışma ile çeşitli yüzeylerin PiPOX/TA ile işlevselleştirilmesi ve elde edilen çok-katmanlı polimer platformlarda yapı-özellik ilişkisinin anlaşılması üzerine temel bilgi üretildi.

Özet (Çeviri)

This study aimed to use temperature-responsive poly(2-isopropyl-2-oxazoline) (PiPOX) and pH-responsive tannic acid (TA) to functionalize surfaces through layer-by-layer (LbL) self-assembly technique for various biological applications. The first part of the study reports on LbL modification of physical hydrogels using PiPOX and TA and examines the potential of the LbL hydrogels as dual responsive dual drug releasing platforms for antibacterial applications. Alginate (ALG)/Ca2+ hydrogel was used as a model template, whereas ciprofloxacin (CIP) and curcumin (CUR) were used as model drugs. CUR was incorporated into CaCO3 microparticles and embedded into the hydrogels during gelation, while CIP was included within the multilayers. LbL modification led to greater swelling, imparted temperature-responsiveness, provided enhanced drug release with increasing temperature at pH 7.4 and reduced drug release at acidic conditions regardless of the temperature. The antibacterial activity was found to be greater at pH 7.4 than pH 5.5 against both Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus). CIP and CUR acted in a combinatorial manner and enhanced antibacterial activity against E. coli. The second part of the study reports on the preparation of compartmentalized LbL microcapsules using PiPOX, TA, glucose oxidase (GOx), horseradish peroxidase (HRP) and poly(L-lysine) (PLL) as building blocks. The potential use of capsules as stimuli-responsive microreactors and the effects of temperature/pH on the enzymatic cascade reactions were examined. Enzymatic cascade activity was greater at pH 5.5 than that at pH 7.4. The enzymatic activity enhanced when the temperature (37 °C) approached the critical temperature of PiPOX. The effect of temperature-induced conformational changes within the multilayer capsule wall on the enzymatic cascade activity was more remarkable when the number of PiPOX layers between the compartments was increased. HeLa cells incubated with LbL capsules showed high level of viability and capsules demonstrated marked association with the cell membrane. Overall, this study generated fundamental knowledge on functionalization of various surfaces using PiPOX/TA and understanding the structure-property relationship in the resulting multilayer polymer platforms.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    831972

    Preparation and utilization of Poly(2-Alkyl/Aryl-2-Oxazoline)-polyethyleneimine copolymers as thermal latent curing agents for one-component epoxy resins

    Poli(2-Alkil/Aril-2-Oksazolin)-polietilenimin kopolimerlerinin termal geciktirici kürleme ajanları olarak hazırlanması ve tek bileşenli epoksi reçinelerde kullanılması

    SAEED SALAMATGHARAMALEKİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    KimyaSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR DIZMAN

  2. Tez No

    692639

    Preparation and utilization of poly(2-alkyl/aryl-2-oxazoline)-imidazole complexes as thermal latent curing agents for one-component epoxy resins

    Poli(2-alkil/aril-2-okzolin)-imidazol komplekslerinin termal geciktirici kürleme ajanları olarak hazırlanması ve tek bileşenli epoksi reçinelerde kullanılması

    ASU ECE ATEŞPARE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    KimyaSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR DIZMAN

  3. Tez No

    692479

    Preparation and utilization of poly(2-ethyl-co-2-alkyl/aryl-2-oxazoline)-imidazole complexes as thermal latent curing agents for one-component epoxy resins

    Poli(2-etil-co-2-alkil/aril-2-okzolin)-imidazol komplekslerinin termal geciktirici kürleme ajanları olarak hazırlanması ve tek bileşenli epoksi reçinelerde kullanılması

    TAHA BEHROOZI KOHLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Bilim ve TeknolojiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR DIZMAN

  4. Tez No

    268988

    Preparation and characterization of thermally stable organoclays and their use in polymer based nanocomposites

    Isıl kararlılığı yüksek organokillerin hazırlanması, karakterizasyonu ve polimer bazlı nanokompozitlerde kullanılması

    WİSSAM ABDALLAH

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER

  5. Tez No

    493881

    Yeni nesil fonksiyonel kopolimer-raft ajan/organo-silikat nanoyapılarının sentezi ve karakterizasyonu

    The synthesis and characterization of novel functional copolymer-raft agent/organo-silicate nanostructures

    ABDULLAH ERNUR SÖYLEMEZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE GÜNAY KİBARER

Geri Dön