Modifiye edilmiş aljinat ve jelatin ile biyomimik koaservat modellerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of biomichical coaservate models with modified alginate and gelatin
- Tez No: 966548
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLŞİN ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Protohücre modellerinden biri olan koaservatlar, sıvı-sıvı faz ayrımı ile üretilen kendi kendine organize olabilen mikro boyutlu zarsız mikrodamlalar olarak tanımlanır ve canlı hücreler ile cansız yapılar arasındaki ara yapılar olarak kabul edilir. Tez çalışmasında, iki farklı hidrofilik polimerin (Na-aljinat ve jelatin) hidrofobik yan gruplar (stearoil klorür) ile modifikasyonu gerçekleştirilerek amfifilik özellikte yeni polimer türevleri (Amph-Alg ve Amph-Gel) sentezlendi. Bu amfifilik polimerler, kendi kendine katlanan membransız kararlı koaservatların oluşturulmasında kullanıldı. Su-yağ ara yüzünde koaservasyonla hidrofobik kısımlar koaservatların yüzeyinde, hidrofilik kısımlar ise iç yüzeyde toplanarak kendiliğinden katlanmaları sağlandı. Koaservatların iç iskelet sistemi, daha önce yağ alkolü kısmına eklenen Amph-Pol ve poli(etilen glikol) diamin arasında kovalent amid bağları ile oluşturuldu ve böylece kararlı yapıya sahip koaservatlar elde edildi. Koaservatların uzun vadeli kararlılığı, koaservasyon sırasında diamin/karbodiimid kimyası kullanılarak elde edildi. Modifiye edilen polimerlerin FTIR spektrumu ve Zeta potansiyeli kaydedildi. FTIR spektrumunda 2917 cm-1 ve 2851 cm-1'de oluşan Amph-Alg'a ait iki dar ve sivri bant, aljinat üzerinde hidrofobik yan grupların varlığını doğruladı. Amph-Gel oluşan amit bağı, 2935 cm-1 de bulunan pikin şiddetinin azalmasıyla montaj sırasında oluşan amid bağlarının varlığını kanıtladı. Zeta potansiyeli Amph-Alg için -43.3 mV ve Amph-Gel için -30.1 mV olarak ölçüldü. Yaklaşık 10 μm ile 25 μm arasında değişen boyutlarda yoğun koaservat damlacıkları ışık, ters ve konfokal mikroskoplar altında gözlendi. Koaservatlar liyofilizatörde kurutuldu ve SEM görüntüleri başarıyla alındı. Kuru koaservatların boyutu 5 μm ile 10 μm arasında yoğunlaşmıştır. Elde edilen koaservatlar, biyouyumlu ve ekonomik polimerlerden oluşturulmuş olmaları, kolay kimyasal reaksiyon ile elde edilebilmeleri ve hücre boyutuna benzer boyutlara sahip olmaları gibi önemli avantajlara sahiptirler. Bu da onları gelecekte biyomedikal, biyoteknoloji, sentetik biyoloji, ve hatta gıda ve kozmetik gibi alanlarda da kullanılabilmeleri açısından oldukça ümit vericidir.
Özet (Çeviri)
Coacervates, one of the protocell models, are defined as self-organizing micro-sized membraneless microdrops produced by liquid-liquid phase separation and are considered as intermediate structures between living cells and inanimate structures. In the thesis study, new amphiphilic polymer derivatives (Amph-Alg and Amph-Gel) were synthesized by modifying two different hydrophilic polymers (Na-alginate and gelatin) with hydrophobic side groups (stearoyl chloride). These amphiphilic polymers were used to form stable coacervates without membranes that fold on their own. At the water-oil interface, hydrophobic parts were collected on the surface of the coacervates and hydrophilic parts were collected on the inner surface, allowing them to fold spontaneously. The internal skeleton system of the coacervates was formed by covalent amide bonds between Amph-Pol and poly(ethylene glycol) diamine, which was previously added to the fatty alcohol part, and thus stable coacervates were obtained. Long-term stability of the coacervates was achieved by using diamine/carbodiimide chemistry during coacervation. FTIR spectrum and Zeta potential of the modified polymers were recorded. Two narrow and sharp bands belonging to Amph-Alg formed at 2917 cm-1 and 2851 cm-1 in the FTIR spectrum confirmed the presence of hydrophobic side groups on the alginate. The amide bond formed in Amph-Gel was proven by the decrease in the intensity of the peak located at 2935 cm-1 during assembly. Zeta potential was measured as -43.3 mV for Amph-Alg and -30.1 mV for Amph-Gel. Dense coacervate droplets ranging in size from approximately 10 μm to 25 μm were observed under light, inverted and confocal microscopes. Coacervates were dried in a freeze dryer and SEM images were successfully taken. The size of the dry coacervates was concentrated between 5 μm and 10 μm. The obtained coacervates have important advantages such as being formed from biocompatible and economical polymers, being easily obtained by chemical reactions and having dimensions similar to the cell size. This makes them quite promising in terms of their future use in areas such as biomedicine, biotechnology, synthetic biology, and even food and cosmetics.
Benzer Tezler
- Kıkırdak doku mühendisliği için nanopartikül / hidrojel bazlı kompozit yapıların geliştirilmesi
Development of nanoparticle / hydrogel based composite structures for cartilage tissue engineering
DİDEM AKSOY KÖRPE
Doktora
Türkçe
2020
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEMED DUMAN
PROF. DR. HALİL MURAT AYDIN
- Rejeneratif tıpta hidrojellerin in vitro biyolojik uygulamalarının incelenmesi
Investigation of in vitro biological applications of hydrogels in regenerative medicine
RUMEYSA TUTAR
- Novel biopolymer applications as adsorbent, drug encapsulation and controlled drug release agents
Adsorban, ilaç kapsülleme ve kontrollü ilaç salımı ajanları olarak yeni biyopolimer uygulamaları
NİLAY KAHYA
Doktora
İngilizce
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER
- Design, fabrication and characterization of light-responsive functionalized hydrogel for tissue engineering applications
Doku mühendisliği uygulamaları için ışığa duyarlı fonksiyonelleştirilmiş hidrojelin tasarımı, imalatı ve karakterizasyonu
SYEDA RUBAB BATOOL
Doktora
İngilizce
2021
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KIZILEL
- Conductive tissue adhesives inspired by mussels for use in cardiovascular surgery
Kalp damar cerrahisinde kullanılmak üzere midyelerden ilham alınarak geliştirilen iletken doku yapıştırıcıları
YAĞMUR KALENDER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyomühendislikİstinye ÜniversitesiKök Hücre ve Doku Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. AYÇA BAL ÖZTÜRK