Development of self-assembled peptide hydrogels containing bioactive motifs
Biyoaktif motifler içeren kendiliğinden düzenlenen peptit hidrojellerin geliştirilmesi
- Tez No: 969653
- Danışmanlar: PROF. DR. AYBEN TOP
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Alternatif hidrofobik ve hidrofilik amino asitlere ve spesifik yük dağılımlarına sahip peptitler, kendiliğinden düzenlenerek bir araya gelerek hücre dışı matrise (ECM) benzer yapılar oluşturabilir. Peptit hidrojelatörlere hücre yapışma ve enzimatik olarak bozunabilir motifler gibi biyoaktif ipuçları eklenerek ECM benzeri özellikler geliştirilebilir. Çok sayıda çalışma, RGD hücre bağlanma motifi ile işlevselleştirilmiş peptit hidrojellere odaklanmıştır. Bu çalışmanın amacı, peptit hidrojelatörlere alternatif biyoaktif motifler ekleyerek, bu yapıların fizikokimyasal ve biyolojik özelliklerini değerlendirmektir. Bölüm 2'de, yara iyileşmesini hızlandırma potansiyeline sahip α4β1 integrin bağlayıcı LDV dizini ile işlevselleştirilmiş, enjekte edilebilir ve kendi kendini iyileştiren peptit hidrojeller yara iyileştirme uygulamaları için test edilmiştir. Bölüm 3 ve 4'te, hücre yapışma motiflerine (LDV+IKVAV) ve matris metalloproteinaz-2 bozunur dizinlere (VSLRA veya ASLRA) sahip peptit hidrojeller geliştirilmiş ve bu hidrojeller kanser hücrelerinin antikanser ilaç yanıtını değerlendirmek amacıyla 3B akciğer kanseri modelleri olarak incelenmiştir. Peptitler, katı faz peptit sentezi yöntemiyle sentezlenmiş ve saflıkları doğrulanmıştır. Hidrojellerin yapısal, morfolojik ve viskoelastik özellikleri belirlenmiştir. İn vitro hücre kültürü çalışmaları, LDV içeren hidrojellerin fibroblast hücrelerinin büyümesini, yapışmasını, migrasyonunu ve glikozaminoglikan salgılanmasını artırmıştır ve bu hidrojellerin yara iyileşmesini destekleyici potansiyellerini göstermektedir. Bölüm 3 ve 4'te geliştirilen hidrojeller, içerisinde enkapsüle edilen A549 akciğer kanseri hücrelerinin çoğalmasını, sferoid oluşumunu ve invazyonunu desteklemiştir. 3B matrislerde kültive edilen hücreler gelişmiş hücre-hücre etkileşimlerine sahip oldukları için yüksek antikanser ilaç direnci sergilemişlerdir. Dolayısıyla, bu biyoaktif hidrojeller kanser mekanizmalarının in vitro olarak incelenmesi ve antikanser ilaç taramaları için umut verici bir platform sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Peptides with alternating hydrophobic and hydrophilic amino acids and specific charge distributions can form self-assembled structures similar to the extracellular matrix (ECM). In addition, bioactive motifs such as cell attachment and enzymatically cleavable sequences can be incorporated into the peptide hydrogelators to upgrade their ECM-mimetic properties. Numerous studies have focused on the peptide hydrogels functionalized with the RGD cell attachment motif. The objective of this study is to integrate alternative bioactive domains into the peptide hydrogelators and evaluate their physicochemical and biological properties. In Chapter 2, injectable and self-healing peptide hydrogels functionalized with α4β1 integrin binding LDV sequence, which has the potential to accelerate wound repair, were tested for wound healing. In Chapters 3 and 4, the peptide hydrogels with cell attachment motifs (LDV+IKVAV) and matrix metalloproteinase-2 degradable sequences (VSLRA or ASLRA) were developed and used as 3D lung cancer models to evaluate anticancer drug response. All peptides were synthesized via solid phase peptide synthesis method, and their purities were confirmed. Structural, morphological, and viscoelastic properties of the hydrogels were determined. In vitro cell culture results show that LDV-containing hydrogels promoted growth, attachment, migration, and glycosaminoglycan secretion of fibroblasts, indicating their potential for wound healing. The hydrogels developed in Chapters 3 and 4 supported proliferation, spheroid formation, and invasion of encapsulated A549 lung cancer cells. The cells cultured in the 3D matrices mediating enhanced cell-cell interactions exhibited high anticancer drug resistance. Thus, these bioactive hydrogels offer a promising platform for in vitro assessments of cancer mechanisms and drug screening.
Benzer Tezler
- Sferoid yüklü ECM--mimetik peptit amfifil hidrojellerle çip-üstü-karaciğer geliştirilmesi
Development of liver-on-chip with spheroid loaded ECM--mimetic peptide amphiphile hydrogels
ŞEYMA BEKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Kemik doku onarımı için hidroksiapatit/peptit amfifil bazlı nanokompozit doku iskelelerinin geliştirilmesi
Development of hydroxyapatite/peptide amphiphile based nanocomposite scaffolds for bone tissue repair
SONER ÇAKMAK
Doktora
Türkçe
2015
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- 3B biyobasım yöntemi ile antimikrobiyal özellik gösteren ve peptit hidrojel içeren yara örtüsünün hazırlanması
Preparation of a wound dressing exhibiting antimicrobial properties and containing peptide hydrogel using 3D bioprinting method
DİLAY YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR ALPTÜRK
PROF. DR. OĞUZHAN GÜNDÜZ
- Osteojenik farklılaşmayı tetikleyen çok işlevli kendiliğinden yapılanan peptit hidrojellerin geliştirilmesi
Development of multifunctional self-assembled peptide hydrogels that trigger osteogenic differentiation
OĞUZHAN GÖKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Biyomühendislikİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OZAN KARAMAN
- Developing peptide modified novel bioactive materials for bone tissue engineering applications
Kemik doku mühendisliği uygulamaları için peptit ile modifiye edilmiş özgün biyoaktif malzemelerin geliştirilmesi
GÜNNUR PULAT
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN KARAMAN