Exploring the use of natural polysaccharide based aerogels for the drug delivery of biotechnological drugs
Doğal polisakkaritlerden üretilen aerogellerin biyoteknolojik ilaç taşıyıcı sistemleri için kullanılmasının araştırılması
- Tez No: 940727
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL MECİT ÖZTOP, DOÇ. DR. CEM YAMALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Mevcut protein bazlı tedaviler genellikle intravenöz ve deri altı enjeksiyonlarına dayanır ve bu da sık uygulama ihtiyacı nedeniyle hasta rahatsızlığına yol açar. Oral uygulama daha hasta dostu bir alternatif sunar, ancak düşük ilaç biyoyararlanımı zorluğuyla karşı karşıyadır. Bu çalışmanın temel amaçları, oral yoldan insülin alımı için doğal polisakkarit bazlı aerojellerin üretilmesi ve salınımının gösterilmesi ve biyofarmasötiklerde insülin agregasyonunun invaziv olmayan yöntemle tespit edilmesidir. Çalışmanın ilk bölümü, Humulin R® U-100'ü insülin kaynağı olarak kullanarak, insülinin oral yoldan alınabilmesi için ilk kez doğal polisakkaritlerden elde edilen hem geleneksel hem de çekirdek-kabuk (core-shell) aerojellerin geliştirilmesine ve karakterizasyonuna odaklanmıştır. SEM görüntüleri, çekirdek-kabuk aerojellerinin, geleneksel aerojellere kıyasla daha düzgün ve daha iyi tanımlanmış gözenekli bir yapıya sahip olduğunu doğrulamıştır. Kapsülleme verimliliği, geleneksel aerojellerle %12'den çekirdek-kabuk aerojellerle %53'e önemli ölçüde artmıştır. Çekirdek-kabuk aerojellerden in vitro insülin salınımı, simüle edilmiş mide sıvısında 120 dakikada %30 olmuştur. Simüle edilmiş bağırsak sıvısında ise ilk saat içinde %60 olup ve ardından sabit salınım ile devam etmiştir. Bu, regular/kısa etkili insülin uygulaması için uygunluk göstermektedir. Artan biyoteknolojik ilaç sayısıyla birlikte, ilaçların kalite kontrolü daha kritik hale gelmiştir. Numuneye zarar vermeyen invaziv olmayan teknikler, stabilite ve etkinliğin değerlendirilmesinde önemlidir. Çalışmanın ikinci bölümünde, biyofarmasötik ilaç olarak Humulin R® U-100'deki protein agregasyonu, invaziv olmayan bir yöntem olarak TD-NMR kullanılarak araştırılmıştır. MRG sonuçları kontrol ve stresli örnekleri ayırt edebilirken, T2 rahatlama zamanları ise farklı stres koşullarına maruz kalan örnekleri ayırt edebilmiştir. T2-ILT, agregat boyutunun belirlenmesinde partikül boyutu analizi ile ilişkilendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Oral administration presents a more patient-friendly alternative, but with the challenge of low drug bioavailability. The main objectives of this study are to develop natural polysaccharide-based aerogels for the oral delivery of insulin and to noninvasively detect insulin aggregation in biopharmaceutical formulations. The first part of the study focused on the development and characterization of both conventional and core-shell aerogels derived from natural polysaccharides for the oral delivery of insulin, utilizing Humulin R® U-100 as the insulin source for the first time. SEM images confirmed that the core-shell aerogels had higher uniformity in size and a more well-defined porous structure in comparison to conventional aerogels. Encapsulation efficiency increased from 12% with conventional aerogels to 53% with core-shell aerogels. In vitro insulin release from core-shell aerogels was 30% in SGF after 2h and 60% in SIF within the first hour, followed by sustained release, suggesting suitability for regular/short-acting insulin delivery. Furthermore, with the increasing use of biotechnological drugs, ensuring product quality has become essential. Non-invasive techniques are crucial for quality control, as they preserve sample integrity. In the second part of the study, protein aggregation in Humulin R® U-100 as biopharmaceutical drug was investigated using TD-NMR and MRI, as a non-invasive method. MRI results were able to differentiate the control and stressed samples, while T2 relaxation distinguished samples under different stress conditions. T2-ILT correlated with particle size analysis in detecting aggregate size, demonstrating the potential of this novel approach.
Benzer Tezler
- Akrilik asit sodyum tuzu / keçiboynuzu çekirdeği sakızı yarı iç içe geçmiş ağ yapılarının radyasyonla sentezi ve süper emici davranışlarının incelenmesi
Radiation synthesis of acrylic acid sodium salt / locust bean gum semi-interpenetrating polymer networks and investigation of their super absorbent behaviour
HANDE HAYRABOLULU
- Development of a new technology for delignification process
Delignifikasyon için yeni bir teknoloji geliştirilmesi
ERDEM TEZCAN
Doktora
İngilizce
2016
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OYA ATICI
- 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
- Miselyum tabanlı malzemenin dijital üretim yaklaşımıyla iç mekân tasarım bileşeni olarak kullanılması
Utilization of mycelium-based material as an interior design component through a digital fabrication approach
MÜGE ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesiİç Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORKAN ZEYNEL GÜZELCİ
- Nmr spectroscopy for metabolic profiling of plant extracts
Başlık çevirisi yok
ALİ YILMAZ
Doktora
İngilizce
2012
Eczacılık ve FarmakolojiKøbenhavns Universitet (University of Copenhagen)DR. ANNA K. JAGER
DR. NILS T. NYBERG