Probing the paclitaxel nano-hole decorated graphene oxide interface: A molecular dynamics study
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 938464
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHDI PARTOVI MERAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Grafen Oksit, Paklitaksel, Moleküler Dinamik Simülasyonları, Nanotaşıyıcı, İlaç Taşınımı, Graphene Oxide, Paclitaxel, Molecular Dynamics Simulations, Nanocarrier, Drug Delivery
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Üsküdar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Giriş: Grafen oksit (GO), grafenin oksijenlenmiş formu olup, mekanik dayanıklılık, yüksek yüzey alanı, ayarlanabilir elektriksel iletkenlik ve artmış hidrofili gibi istenen özelliklere sahip iki boyutlu karbon bazlı bir malzemedir. Bu özellikler, mevcut zorlukların çözülmesinde potansiyel sunmaktadır. Bu çalışmada, kompleks bir kemoterapötik ajan olan Paklitaksel'in (PTX), nano süslemeli GO yüzeyine bağlanmasıyla bu bileşiklerin etkileşimini anlamayı amaçlamaktayız. Moleküler dinamik (MD) simülasyonları kullanılarak etkileşim verileri analiz edilmiştir. Hesaplamalı yöntemler, literatür araştırması ve deneysel verilerin bir araya getirildiği bu disiplinler arası yaklaşım, kanser araştırmalarını ilerletmek için kritik bilgiler sağlamaktadır. Amaç: Bu araştırma, Paklitaksel'in nano delikli grafen oksit yüzeyi ile nasıl etkileştiğini hesaplamalı yöntemlerle inceleyerek moleküler düzeyde etkileşim dinamiklerine ilişkin bilgiler sağlamayı amaçlamaktadır. Yöntemler: Nano delikli bir grafen oksit yüzeyinin hesaplamalı modeli oluşturulmuş, ardından GO yüzeyinin etrafında çözeltide bulunan PTX moleküllerinin başlangıç konfigürasyonu yapılandırılmıştır. Uygun kuvvet alanları seçildikten sonra denge enerjisi sağlanarak simülasyonun stabilitesi garanti altına alınmıştır. Simülasyon, PTX'in nano delikli GO yüzeyine adsorpsiyonunu gözlemlemiş ve parametreler boyunca izlenmiştir. Simülasyon verileri analiz edilip deneysel verilerle karşılaştırılarak doğrulama yapılmıştır. Bulgular: Yöntemler, PTX yüklü GO nanokompozitlerinin ilaç taşıma sistemlerindeki adsorpsiyon mekanizması, stabilitesi ve potansiyel uygulamaları hakkında bilgi sağlamıştır. LAMMPS simülasyon sonuçları, GO yüzeyindeki nano delik sayısının artmasının daha iyi adsorpsiyona ve daha yüksek etkileşim enerjilerine yol açtığını, bu nedenle üç veya daha fazla nano deliğin optimal etkiyi sağladığını göstermiştir. Sonuç: Bu disiplinler arası araştırma, PTX yüklü GO etkileşimlerini kapsamlı bir şekilde anlamamıza olanak sağlamış, hedefe yönelik ilaç taşınması, biyomedikal teknolojiler, malzeme bilimi ve hesaplamalı modelleme alanlarında önemli ilerlemeler vaat etmektedir. Sonuçlar, sağlık hizmetleri ve teknolojik yeniliklere katkı sağlayabilir.
Özet (Çeviri)
Introduction: Graphene oxide (GO), the oxygenated form of graphene, is a two-dimensional carbon-based material with desirable qualities such as mechanical strength, high surface area, tunable electric conductivity, and increased hydrophilicity. These properties hold potential for addressing current challenges. By attaching Paclitaxel (PTX), a complex chemotherapeutic agent, to the nano-embellished surface of GO, we aim to understand the interaction between these compounds. This study employs molecular dynamics (MD) simulations to analyze the interaction data. Through this interdisciplinary approach—combining computational methods, literature research, and experimental data—we can gather crucial insights to advance cancer research. Objective: This research aims to use computational methods to explore how Paclitaxel interacts with a graphene oxide surface featuring nanoholes, providing insights into the molecular-scale dynamics of the interaction. Methods: A computational model of a nanohole graphene oxide surface was created, followed by the construction of an initial configuration of PTX molecules in solution around the GO surface. After selecting appropriate force fields, energy equilibration was achieved to ensure stability. The simulation observed PTX absorption onto the nanohole GO surface, with parameters tracked throughout. The simulation data were analyzed and compared with experimental data for validation. Results: The methods provided insights into the absorption mechanism, stability, and potential applications of PTX-loaded GO nanocomposites in drug delivery. LAMMPS simulation results indicated that an increased number of nanoholes on the GO surface led to better adsorption and higher interaction energies, suggesting optimal efficacy with three or more nanoholes. Conclusion: This interdisciplinary research provides a thorough understanding of PTX-loaded GO interactions, with potential advancements in targeted drug delivery, biomedical technologies, materials science, and computational modeling, ultimately benefiting healthcare and technological innovation.
Benzer Tezler
- Probing the effect of IKK on FOXO3: A regulatory mechanism of apoptosis and autophagy in chemoresistance
IKK nin FOXO3 üzerindeki etkisinin araştırılması: İlaç direncinde apoptoz ve otofaji düzenleyici mekanizması
TUĞSAN TEZİL
Doktora
İngilizce
2012
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiBiyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜVEYDA BAŞAĞA
- Probing the arrangement of the conformational ensembles of DnaK
DnaK nükleotit bağlanma domeninin oluşturduğu konformasyonal popülasyonların araştırılması
MELİS KORKMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Güneş benzeri bazı yıldızlar etrafında geçiş yöntemiyle gezegen araştırılması
Probing the physical parameters of planetary systems around sun-like stars using transit method
PAKİZE AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Astronomi ve Uzay BilimleriAtatürk ÜniversitesiAstronomi ve Astrofizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLHAM NASIROĞLU
PROF. DR. EDA SONBAŞ DHUGA
- Aktif ve normal galaksilerdeki dev moleküler bulutların fiziğinin araştırılması
Probing the physics of the giant molecular clouds in active and normal galaxies
HÜLYA ESER SULU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Astronomi ve Uzay BilimleriVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK TOPAL
- Probing the roles of SIK2 in hypothalamic POMC neurons
SIK2'nin hipotalamik POMC nöronlarındaki rollerinin araştırılması
MEHMET SONER TÜRKÜNER
Doktora
İngilizce
2025
BiyolojiGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERRUH ÖZCAN