Molecular dynamic study on graphene-based nanomaterials as smart nanocarrier for rapamycin anticancer drug
Grafen tabanli nanomalzemelerin akilli nanotaşiyici olarak rapamisin antikanser ilaci için moleküler dinamik çalişmasi
- Tez No: 933076
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHDI PARTOVI MERAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Üsküdar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Grafen, karbonun iki boyutlu sp² hibritleşmiş allotropu olarak olağanüstü fiziksel özelliklere sahiptir; en ince, en güçlü ve en rijit malzeme olarak kabul edilmektedir. Bu malzemenin suya olan dispersiyonu, biyouyumluluğu ve fonksiyonel modifikasyonlara açıklığı, özellikle biyomedikal uygulamalarda kapsamlı araştırmalara konu olmaktadır. Oksidasyon ile elde edilen grafen oksit (GO), sulu ortamlarda yüksek dağılabilirliği, iletkenliği ve kimyasal kararlılığı sayesinde sistemik hedefleme ve lokal ilaç dağıtım sistemleri için umut vaat eden bir türev olarak öne çıkmaktadır. Rapamisin, makrolid sınıfına ait antitümör ajanlardan biri olup, kanser hücrelerinin proliferasyon ve büyüme süreçlerini inhibe eden etkin bir bileşiktir. Bu çalışmada, moleküler dinamik (MD) simülasyonları kullanılarak, fonksiyonelleştirilmiş grafen yüzeyleri ile rapamisin arasındaki moleküler etkileşimler, bağlanma afinitesi ve diğer ilgili parametreler detaylı şekilde incelenmiştir. Simülasyonlar kapsamında, hidroksil (OH), karboksil (COOH) ve amin (NH₂) grupları ile modifiye edilmiş grafen yüzeylerine rapamisin molekülleri yüklenmiş ve sistem, 10 nanosaniyelik bir süre boyunca analiz edilmiştir. Bu süre zarfında, rapamisin moleküllerinin fonksiyonel gruplara adsorpsiyonu, zaman içindeki mesafe değişimleri ve ortalama karesel yer değiştirme (MSD) gibi parametreler titizlikle takip edilmiştir. Elde edilen simülasyon sonuçları, rapamisin yüklü grafen nanotaşıyıcılarının yapısal stabilitesi ve ilaç dağıtım sistemlerindeki potansiyeli hakkında önemli bilgiler sunmuş; ayrıca, bu tür sistemlerin çözünürlüğü, kararlılığı ve kanser hücrelerine yönelik hedeflenmesinin optimize edilebileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Graphene, a two-dimensional sp2 hybridized allotrope of carbon, with unique physical attributes, making it the thinnest, strongest, and stiffest material. Its solubility, biocompatibility, and versatility have driven extensive research explorations. Oxygenation of graphene creates the promising derivative known as graphene oxide (GO), notable for its dispersibility in aqueous solution, conductivity, and high stability, rendering it suitable for systemic targeting and local drug delivery systems. Rapamycin a macrolide antitumor drug, inhibits cancer cell proliferation and growth.This study utilized molecular dynamics (MD) simulation to analyze the interactions, binding affinity, properties, and parameters between the graphene sheets surfaces and the bounded drug. The simulation examined the molecular interactions between graphene functionalized with OH, COOH, and NH₂, loaded with rapamycin. The simulations were conducted over a period of 10 nanoseconds, during which rapamycin molecules were observed to be adsorbed onto the functionalized graphene surfaces. Additionally, the analysis involved monitoring parameters such as the distances evolution over time and the mean squared displacement (MSD). The simulation results provided insights into rapamycin-loaded graphene carriers stability and potential drug delivery systems. The molecular dynamic results also suggested designing the rapamycin-loaded graphene nanocarriers to improve solubility, stability, and targeted delivery to cancer cells.
Benzer Tezler
- Receptor-targeted carbon nanotubes as nanomaterials for diagnostics and targeted treatment of cancer
Kanser teşhis ve tedavisi için reseptör-hedefli karbon nanotüp nanomalzemelerin geliştirilmesi
MEHDI PARTOVI MERAN
Doktora
İngilizce
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- Synthesis and characterization of graphene oxide-based self-healable nanocomposite hydrogels
Grafen oksit esaslı kendini onaran nanokompozit hidrojellerin sentezi ve karakterizasyonu
EZGİ BERFİN ÇEPER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN GÜNEY
- PLLA/PCL kopolimeri ile kaplanmış plaklitaksel yüklü grafen nanotaşıyıcıların araştırılması
Investigation of the placlitaxel-loaded graphene nanocarriers coated with PLLA/PCL copolymer
MARYAM ALİYEVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikÜsküdar ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHDI PARTOVI MERAN
- Hibrit üç yönlü periyodik minimal yüzeyli üç boyutlu grafen yapıların mekaniği ve tasarımı
The mechanics and design of hybrid triply periodic minimal surfaces of three dimensional graphene
OSMAN FURKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Sinnamik asit-grafen oksit komplekslerinin moleküler dinamik simülasyonları ile incelenmesi
Investigation of cinnamic acid-graphene oxide complexes by molecular dynamics simulations
ŞEYMA KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyomühendislikÜsküdar ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATAKAN MERAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ HANDAN EMİŞOĞLU KÜLAHLI