Antibakteriyel polimer peptid konjugatlarının geliştirilmesi
Development of antibacterial polymer peptide conjugates
- Tez No: 953598
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT TOPUZOĞULLARI, PROF. DR. MEHMET MURAT ÖZMEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Bakterilerin antibiyotiklere karşı giderek geliştirdikleri direnç farklı antibakteriyel malzemelere olan ilgili arttırmaktadır. Bu kapsamda geliştirilen antibakteriyel polimerler ve antibakteriyel peptidler genellikle yapılarında bulunan pozitif yüklü gruplar sayesinde bakteri hücrelerinin membranları ile elektrostatik etkileşime girerek bakterileri öldürme özelliğine sahiptirler. Antibiyotiklerden farklı etki mekanizmalarıyla antibakteriyel dirence karşı kullanılabilecek önemli malzeme sınıfları haline gelen bu moleküller bir araya getirilmesiyle oluşturulan antibakteriyel polimer-peptid konjugatlarının antibakteriyel dirence karşı kullanılabilecek daha etkin bir malzeme sınıfı olabileceği öngörülmüştür. Bu sebeple de bu antibakteriyel konjgatların üretilmesi ve biyolojik aktivitelerinin incelenmesi yüksek öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında, kendiliğinden antibakteriyel aktiviteye sahip 4-vinilpiridin (4VP) ve N-(2-hidroksipropil) metakrilamid (HPMA) monomerlerinden farklı polimerizasyon yöntemleri ile sentezlenen kopolimerler ve katyonik kısa zincirli antimikrobiyal peptid RWWRWWR'nin farklı moleküler mimarilerde polimer-peptid konjugatları tasarlanmıştır. Lineer ve graft mimaride üretilen konjugatlar, NMR spektroskopisi ve GPC analizleri ile karakterize edilerek kimyasal yapıları ve molekül ağırlıkları belirlenmiştir. Konjugasyon verimleri floresans spektroskopisi ile hesaplanmıştır. Antibakteriyel etkinlikleri E. coli ve S. aureus üzerinde değerlendirilmiş, biyouyumlulukları L929 fibroblast hücreleri üzerinde incelenmiştir. Graft polimer-peptid konjugatları, lineer yapıdakilere kıyasla daha düşük minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) değerleri ile daha güçlü antibakteriyel aktivite sergilemiştir. Öte yandan, lineer konjugatlar biyouyumluluk açısından daha üstün bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar, moleküler mimarinin polimer-peptid konjugatlarının biyolojik performansı üzerinde belirleyici olduğunu göstermekte ve bu malzeme sistemlerinin bakteriyel enfeksiyonlarla mücadelede ve biyomedikal uygulamalarda potansiyel vaat ettiğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
The increasing resistance of bacteria to antibiotics has intensified interest in alternative antibacterial materials. In this context, antibacterial polymers and peptides, which typically exert their bactericidal effects through electrostatic interactions between their positively charged groups and bacterial cell membranes, have emerged as important material classes that can be employed against antibacterial resistance via mechanisms distinct from conventional antibiotics. It is hypothesized that antibacterial polymer-peptide conjugates, formed by combining these molecules, may represent a more effective class of materials to combat antibacterial resistance. Therefore, the synthesis and biological evaluation of such antibacterial conjugates hold significant importance. In this thesis study, copolymers synthesized from 4-vinylpyridine (4VP), which inherently possess antibacterial activity, and N-(2-hydroxypropyl) methacrylamide (HPMA) via different polymerization techniques, were designed to form polymer-peptide conjugates with the cationic short-chain antimicrobial peptide RWWRWWR in distinct molecular architectures. The conjugates, produced in linear and graft architectures, were characterized by NMR spectroscopy and GPC to determine their chemical structures and molecular weights. Conjugation efficiencies were quantified using fluorescence spectroscopy. Their antibacterial activities were assessed against E. coli and S. aureus, while biocompatibility was evaluated using L929 fibroblast cells. The graft polymer-peptide conjugates exhibited stronger antibacterial activity with lower minimum inhibitory concentration (MIC) values compared to the linear counterparts. Conversely, linear conjugates demonstrated superior biocompatibility. These findings indicate that molecular architecture plays a critical role in the biological performance of polymer-peptide conjugates and suggest that these material systems hold promising potential for combating bacterial infections and for applications in biomedical fields.
Benzer Tezler
- Biyoaktif doku iskelesi üretimi ve antimikrobiyal aktivitesinin değerlendirilmesi
Fabrication of bioactive tissue scaffold and evaluating its antimicrobial activity
NİLBESTE BONCUKÇU
Doktora
Türkçe
2023
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP DERMAN
- Terapötik peptid yüklü polimerik nano ilaç formülasyonlarının geliştirilmesi ve moleküler modelleme çalışmaları ile incelenmesi
Development of therapeutic peptide-loaded polymeric nano drug formulations and investigation of their structures with molecular modeling studies
BİLGE BIÇAK
Doktora
Türkçe
2021
Biyoteknolojiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDA KECEL GÜNDÜZ
DOÇ. DR. YASEMİN KILINÇ
- Üç boyutlu biyobaskılama yöntemi ile kronik yaraların tedavisi için hidrojel yara örtülerin geliştirilmesi
Development of hydrogel dressings for the treatment of chronic wounds by three-dimensional bioprinting method
HATİCE KÜBRA SEKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE ALARÇİN
- Antimikrobiyal peptit ve silikat katkılı fleksible biyomalzemenin antibakteriyel etkinliğinin incelenmesi
Investigating the antibacterial activity of antimicrobial peptide and silicate integrated flexible biomaterial
İHSAN ÇOŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyomühendislikİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM ŞEN KARAMAN
DOÇ. DR. OZAN KARAMAN
- Functional conjugated polymers
Fonksiyonel konjuge polimerler
HÜSEYİN AKBULUT
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI