Geri Dön

Modifiye poliamfolitlerin sentezi, karakterizasyonu ve kriyoprotektif özelliklerinin incelenmesi

Synthesis, characterization and investigation of cryoprotective properties of modified polyampholytes

  1. Tez No: 948660
  2. Yazar: HAYDAR UĞUR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SAADET KEVSER PABUCCUOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 121

Özet

Kriyoprezervasyon biyolojik ve gıda maddelerini çok düşük sıcaklıklarda dondurularak saklanması için uygulanan bir işlemdir. Bu nedenle rejeneratif tıpta, doku mühendisliğinde ve gen bankalarının oluşturulmasında öneme sahiptir. Kriyoprezervasyonda birincil hedef saklanan maddelerin donma-çözme aşamalarında meydana gelebilecek zararlara (canlılığın azalması, fonksiyonelliğin ve yapının bozulması vb.) karşı korumaktır. Bu amaçla dondurma aşamasında kriyoprotektan adı verilen bileşikler kullanılmaktadır. Kriyoprotektanlar hücre zarından geçemeyen ve geçirgen olmak üzere iki sınıftır. En yaygın olarak kullanılmakta olan geçirgen bileşikler DMSO ve gliseroldür. Kriyoprezervasyon mekanizmaları bilindikçe bu kriyoprotektanların oluşturduğu dezavantajları minimuma indirmek için geçirgen olmayanların geliştirilmesi üzerine çalışmalar poliamfolitleri önermektedir. Poliamfolitler moleküllerinde katyonik ve anyonik grupları birlikte bulunduran, zwitter iyon özellikte dolayısıyla kullanıldıkları ortamın pH değerine hassasiyeti olan genellikle kopolimer yapıda bileşiklerdir. Kaynaklarda yaklaşık 15 yıldır poliamfolitlerin sentezleri ve kriyoprotektan olarak kullanılabilirliğinin ortaya koyulması amaçlı araştırmalar henüz optimizasyon çalışmalarını kapsamaktadır. Bu tezle sunulan çalışmada kaynaklarda bildirilen sonuçların ve önerilerin ışığında öncelikle metakrilik asit (MAA) ile 2-(dimetilamino)etil metakrilat (DMAEMA)/ 2-(dietilamino)etil metakrilat (DEAEMA) monomerleri kullanılarak sırasıyla p(MAA-DMAEMA) ve p(MAA-DEAEMA) kopolimer poliamfolitler klasik serbest radikal katılma polimerizasyonu mekanizmasına göre sulu ortamda sentezlendi. FTIR ve GPC-SEC analizleri ile karakterize edildi. Çözünürlük özellikleri ile ozmotik basınç davranışları incelendi. In vitro sitotoksik özellikleri insan embriyonik böbrek hücre hattında (HEK293T) MTT yöntemi ile belirlendi. Seçilen p(MAA-DMAEMA) L-sistein (L-Cys) ve L-arjinin (L-Arg) aminoasitleri ile modifiye edildi ve p(MAA-DMAEMA)-Cys ve p(MAA-DMAEMA)-Arg ürünlerinin yapıları FTIR analizi ile doğrulanarak çözünürlük özellikleri ile ozmotik basınç davranışları incelendi. Tüm ürünlerin in vitro kriyoprotektif özellikleri ve etkinliği HEK293T hücre hattında incelendi. Sonuç olarak çözme sonrası hücre canlılıkları verilen konsantrasyonlarda kullanıldığında kontrol grubu DMSO'in (%10) %77,8 ±9,1, p(MAA-DMAEMA)'in (75 mg/mL) %43 ±14, p(MAA-DMAEMA)-Cys ve p(MAA-DMAEMA)-Arg (25, 50, 75 mg/mL) için ise çok düşük oranlarda (%4-5) elde edildi. p(MAA-DMAEMA) ürününün belirgin bir kriyoprotektif potansiyeli olduğu görüldü. Bu çalışma, poliamfolitlerin kriyoprezervasyondaki potansiyelini ortaya koymakla birlikte sebep-sonuç ilişkileriyle modifikasyonların hücre canlılığı üzerindeki karmaşık etkilerini de açıklamaktadır.

Özet (Çeviri)

Cryopreservation is a process applied for the long-term preservation of biological and food substances by freezing them at very low temperatures. Consequently, it holds significant importance in regenerative medicine, tissue engineering, and the establishment of gene banks. The primary goal in cryopreservation is to protect the stored materials from damage that may occur during the freezing-thawing stages (e.g., reduced viability, loss of functionality and structure). For this purpose, compounds called cryoprotectants are used during the freezing step. Cryoprotectants are categorized into two classes: cell membrane-permeable and non-permeable. The most commonly used permeable compounds are DMSO and glycerol. As cryopreservation mechanisms become better understood, studies aimed at minimizing the disadvantages caused by these conventional cryoprotectants suggest the development of non-permeable alternatives, particularly polyampholytes. Polyampholytes are generally copolymeric compounds that possess both cationic and anionic groups within their molecules, exhibiting zwitterionic properties, and thus are sensitive to the pH of the medium in which they are used. Research in the literature over the past 15 years, focusing on the synthesis of polyampholytes and evaluating their usability as cryoprotectants, is still largely confined to optimization studies. In the study presented in this thesis, based on the findings and recommendations reported in the literature, p(MAA-DMAEMA) and p(MAA-DEAEMA) copolymer polyampholytes were synthesized in aqueous media using methacrylic acid (MAA) with 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate (DMAEMA) and 2-(diethylamino)ethyl methacrylate (DEAEMA) monomers, respectively, via classical free radical addition polymerization. These polymers were characterized by FTIR and GPC-SEC analyses. Their solubility properties and osmotic pressure behaviors were investigated. In vitro cytotoxic properties were determined using the MTT method on human embryonic kidney cell line (HEK293T). Selected poly(MAA-DMAEMA) was further modified with L-cysteine (L-Cys) and L-arginine (L-Arg) amino acids. The structures of the p(MAA-DMAEMA)-Cys and p(MAA-DMAEMA)-Arg products were confirmed by FTIR analysis, and their solubility properties and osmotic pressure behaviors were examined. The in vitro cryoprotective properties and efficacy of all products were investigated using the HEK293T cell line. As a result, post-thaw cell viabilities, when used at the specified concentrations, were obtained at 77,8 % ±9,1 for the control group DMSO (10%), 43 % ±14 for p(MAA-DMAEMA) (75 mg/mL), and very low rates (4-5%) for p(MAA-DMAEMA)-Cys and p(MAA-DMAEMA)-Arg (25, 50, 75 mg/mL). The p(MAA-DMAEMA) product showed significant cryoprotective potential. This study not only demonstrates the potential of polyampholytes in cryopreservation but also elucidates the complex effects of modifications on cell viability through cause-and-effect relationships.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    897463

    Synthesis of polyampholytes and their phase separation with enzymes

    Polı̇amfolı̇t sentezı̇ ve enzı̇mlerle faz ayrışması

    ESRA BAYDAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyofizikBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYŞE BAŞAK KAYITMAZER BÜYÜKOKUTAN

  2. Tez No

    413300

    Ayrık tasarım değişkenli kafes yapıların modifiye edilmiş armoni arama algoritması ile optimizasyonu

    Optimization of truss structures with discrete variables using modified harmony search algorithm

    CEMAL KARAASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat MühendisliğiDicle Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SADIK ÖZGÜR DEĞERTEKİN

  3. Tez No

    416695

    Knock rating of gaseous fuels in a modified cooperative fuel research (CFR) engine

    Modifiye edilmiş değişken sıkıştırma oranlı motor kullanarak gaz yakıtların oktan sayılarının belirlenmesi

    İLTER İMRAN BODUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET YOZGATLIGİL

  4. Tez No

    421010

    Modifiye atmosfer paketli sığır kıyma ve kuşbaşı örneklerinde clostridium difficile ve toksin genlerinin pcr ile belirlenmesi

    Detection of clostridium difficile and toxin genes in samples of modified atmosphere packaged minced and cubed meat by pcr

    FATMA ATASOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Besin Hijyeni ve TeknolojisiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Besin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ GÜCÜKOĞLU

  5. Tez No

    882954

    Modifiye edilmiş çift tabakalı magnezyum-alüminyum hidroksit takviyeli nişasta bazlı biyopolimer nanokompozitlerin incelenmesi

    Investigation of starch-based biopolymer nanocomposites reinforced with modified magnesium-aluminum layered double hydroxide

    SEMİHA MURAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMEL AKYOL

    PROF. DR. MEHMET SAYIP EROĞLU

Geri Dön