Computational modeling and experimental validation of the photothermal activity of metal-ion chelated natural melanin nanoparticles
Metal iyon şelatlı doğal melanin nanoparçacıkların fototermal aktivitesinin hesaplamalı modellenmesi ve deneysel doğrulanması
- Tez No: 974469
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KEMAL RUHİ, DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN BAYSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğal olarak oluşan bir biyopolimer olan melanin; hayvanlar, mantarlar ve bakteriler gibi organizmalarda pigment ve koruyucu madde olarak görev yapmaktadır. Doğal veya sentetik yollarla elde edilebilen melanin nanoparçacıklar; yüksek biyouyumlulukları, biyobozunur olmaları, antioksidan özellikleri ve görünür ışığı soğurma özellikleri nedeniyle birçok biyomedikal uygulamalada sıklıkla araştırılmaktadır. Ayrıca melanin nanoparçacıkların kimyasal yapıları ilaç, çeşitli biyomolekül ve Fe3+, Cu2+, Gd3+, Mn2+ gibi metal iyonlarını şelatlamaya olanak sağlar. Metal iyonlarına şelatlanmış melanin nanoparçacıkların, manyetik rezonans görüntülemede T1 gevşeme süresi kısaltıcı etki yaratarak kontrast ajanı olarak da kullanılabildiği gösterilmiştir. Melanin nanoparçacıklar bu özellikleri ile aynı anda hem görüntüleme hem de tedavi, yani teranostik amaçlı araştırılmaktadır. Ancak nanoparçacık boyutunun ve uygulanan ışığın dalga boyunun FTT etkinliği üzerindeki etkisi ile melanin nanoparçacıklarının metal iyonlarıyla şelatlanmasının fototermal performansa katkısı, mevcut literatür bilgisine göre daha önce kapsamlı bir şekilde araştırılmamıştır. Bu çalışma modelleme ve in vitro deneyler yoluyla bu etkilerin araştırılmasını amaçlamaktadır. Bu soruların cevaplanması melanin nanoparçacıklar ile yapılan uygulamalardaki en uygun nanoparçacık boyutu ve ışınlama parametrelerinin belirlenmesini sağlayacak ve sıcaklık kontrollü FTT uygulamalarının optimize edilmesinin yolu açılmış olacaktır.
Özet (Çeviri)
Melanin, a naturally occurring biopolymer, serves as a pigment and protective agent in organisms such as animals, fungi, and bacteria. Melanin nanoparticles, which can be obtained naturally or synthetically, are frequently investigated in many biomedical applications due to their high biocompatibility, biodegradability, antioxidant properties, and visible light absorption properties. In addition, the chemical structures of melanin nanoparticles allow them to chelate drugs, various biomolecules, and metal ions such as Fe3+, Cu2+, Gd3+, Mn2+. It has been shown that melanin nanoparticles chelated to metal ions can also be used as a contrast agent by shortening the T1 relaxation time in magnetic resonance imaging. With these properties, melanin nanoparticles are being investigated for both imaging and treatment, i.e. theranostic purposes. However, the effect of nanoparticle size and the wavelength of the applied light on PTT efficiency, as well as the impact of metal ion chelation of melanin nanoparticles on photothermal performance, has not been comprehensively investigated in the literature, to the best of our knowledge. This study aims to investigate these effects through modeling and in vitro experiments. Answering these questions will enable the determination of the most appropriate nanoparticle size and irradiation parameters, and will pave the way for temperature-controlled PTT applications and optimization of treatment efficiency.
Benzer Tezler
- Numerical modeling and experimental validation of galvanic corrosion between aluminum alloy AA2024-T3 and carbon fiber reinforced plastic CFRP
Sayısal modelleme ve deneysel değerlendirme ile alüminyum alaşım AA2024-T3 ve karbon elyaf güçlendirilmiş plasti arasında galvanik korozyon tayini
MUSTAFA ANIL YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSHAK KARAKAYA
YRD. DOÇ. DR. METEHAN ERDOĞAN
- Experimental characterization and multi-scale modeling of two-dimensional woven composites
İki boyutlu dokuma kompozitlerin deneysel karakterizasyonu ve çok ölçekli modellemesi
NUSRET CEM DİYARBAKIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ IRMAK SARGIN
PROF. DR. ERCAN GÜRSES
- Lazerli toz beslemeli metal eklemeli imalat yöntemiyle (DED) fonksiyonel dereceli malzeme üretimi için tasarlanan nozulların altlıklı olarak partikül yakınsama veriminin hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri ve deneysel olarak doğrulanması
Computational fluid dynamics analysis and experimental validation of particle convergence efficiency of nozzles with a substrate designed for functionally graded material fabrication by laser powder-fed metal DED additive manufacturing
MUHAMMET İBRAHİM AŞÇI
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ERMURAT
- Motor askı sistemi modellenmesi ,deneysel ölçümlerle doğrulanması ve optimizasyonu
Modeling of powertrain mounts system, validation with experimental measurements and optimization
UĞUR KAŞIKCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUĞAN
- Development and experimental validation of a novel nonlinear layered shell element for RC structural walls
Betonarme perde duvarlar için yeni bir doğrusal olmayan katmanlı kabuk elemanının geliştirilmesi ve deneysel doğrulaması
CEM TURA
Doktora
İngilizce
2025
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTAY ORAKÇAL
PROF. DR. ALPER İLKİ