Polidopamin altın nanopartiküllerinin geliştirilmesi ve tüberküloz hastalığına karşı etkinliğinin değerlendirilmesi
Polydopamine gold nanoparticles: Development and evaluation of their efficacy against tuberculosis
- Tez No: 974921
- Danışmanlar: PROF. DR. SİBEL İLBASMIŞ TAMER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eczacılık ve Farmakoloji, Pharmacy and Pharmacology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezin amacı, çoklu ilaç dirençli tüberküloz (ÇİD-TB) tedavisinde kullanılmak üzere, linezolid yüklü, aktif hedefleme yeteneğine sahip, pegile edilmiş ve çoklu modifikasyon içeren özgün nanopartiküler ilaç taşıyıcı sistemler geliştirmek ve bu sistemlerin in vitro karakterizasyonlarını ve antibakteriyel etkinliklerini kapsamlı bir şekilde değerlendirmektir. Bu kapsamda öncelikle altın nanopartikül sentezi yapılmıştır. Daha sonra polidopamin (PDA) gibi çok yönlü fonksiyonel gruplar içeren bir biyopolimer, kendiliğinden polimerizasyon özelliğinden yararlanılarak uygun koşullarda altın nanopartiküllerle birleştirilmiş; ayrıca PDA içermeyen, yüksek etkin madde adsorpsiyon kapasitesine ve ideal partikül boyutlarına sahip ikinci bir altın nanopartikül türü geliştirilmiştir. Nanopartikül sistemleri, farklı uç gruplara sahip polietilen glikol (PEG) türevleriyle modifiye edilmiştir. PDA içeren sistemler için amin-PEG-tiyol (NH₂-PEG-SH), diğer sistem için tiyol-PEG (SH-PEG) kullanılarak elde edilen formülasyonlar, ideal salım profilleri ve uygun Malvern Zetasizer verileri (partikül boyutu, polidispersite indeksi, zeta potansiyel) göstermeleri nedeniyle seçilmiştir. Seçilen bu formülasyonlara tüberküloze özgü antikor (Mycobacterium tuberculosis Poliklonal Antikor, HRP) ilavesi yapılarak aktif hedeflemeye uygun hale getirilmiştir. Nanopartiküllerin TEM görüntülerinde küresel morfoloji ve yüzey modifikasyonlarına bağlı olarak çekirdek-kabuk yapısı gözlemlenmiştir. Sistemler, parenteral dozaj formu olarak tasarlandığı için sterilizasyon ve liyofilizasyon işlemlerine tabi tutulmuştur. Liyofilize formülasyonlar, Malvern Zetasizer ile değerlendirildiğinde; PDA'lı nanopartiküller için PB: 114 nm, PDI: 0,2, ZP: -1 mV; PDA içermeyen sistem için ise ortalama PB: 65 nm, PDI: 0,4, ZP: -14 mV değerleri elde edilmiştir. Nanopartiküller, suda çözünebilen etkin maddeler için yüksek kabul edilen %60 oranında yükleme verimliliği sergilemiştir. Çalışmada ayrıca, farklı hasta gruplarından izole edilen ÇİD-TB suşları uygun besiyerlerinde çoğaltılmış ve antibakteriyel etkinlik testlerinde kullanılmıştır. Geliştirilen formülasyonların antibakteriyel etkileri, ticari preparatlar ve linezolid çözeltisi ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiş; daha düşük dozda linezolid içermelerine rağmen daha yüksek antibakteriyel etkinlik gösterdikleri saptanmıştır. Sonuç olarak, bu tez çalışması kapsamında, dirençli tüberküloz tedavisinde potansiyel olarak kullanılabilecek, aktif hedefleme kapasitesine sahip, yenilikçi ve etkili nanopartiküler ilaç taşıyıcı sistemler başarıyla geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to develop innovative and multifunctional nanoparticulate drug delivery systems loaded with linezolid for the treatment of multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB), incorporating active targeting, PEGylation, and structural modifications, and to evaluate their in vitro characterization and antibacterial efficacy in a comparative manner. For this purpose, gold nanoparticles were first synthesized. Then; gold nanoparticles were prepared with and without the inclusion of polydopamine (PDA), a versatile biopolymer capable of self-polymerization and multifunctional modification. These nanoparticles were PEGylated using polyethylene glycol (PEG) derivatives with different terminal groups amine-PEG-thiol (NH₂-PEG-SH) for PDA-containing systems and thiol-PEG (SH-PEG) for the alternative formulation. The resulting systems were selected based on their ideal release profiles and favorable particle characterization results obtained via Malvern Zetasizer analysis, including particle size, polydispersity index (PDI), and zeta potential. Tuberculosis-specific antibody (Mycobacterium tuberculosis Polyclonal Antibody, HRP) was added to these selected formulations to make them suitable for active targeting. Transmission electron microscopy (TEM) images revealed that the nanoparticles had a spherical morphology and exhibited core-shell structures due to surface modifications. Since the systems were designed as parenteral dosage forms, sterilization and lyophilization processes were applied. After lyophilization, the characterization results showed: for PDA-based nanoparticles—particle size: 114 nm, PDI: 0.2, zeta potential: -1 mV; and for the non-PDA formulation—particle size: 65 nm, PDI: 0.4, zeta potential: -14 mV. The nanoparticles demonstrated a high drug loading efficiency of approximately 60%, which is considered effective for water-soluble active compounds. MDR-TB isolates obtained from different patient groups were cultured on appropriate media and used in antibacterial efficacy studies. The developed formulations were compared with a commercial product and a linezolid solution. It was observed that the new formulations exhibited enhanced antibacterial activity with lower doses of the active ingredient. In conclusion, nanoparticulate drug delivery systems with active targeting potential have been successfully developed, offering a promising approach for the treatment of drug-resistant tuberculosis.
Benzer Tezler
- Investigation of therapeutic effects of targeted polymeric drug delivery system in breast cancer
Meme kanserinde hedefe yönelik polimerik ilaç taşıyıcı sistemin terapötik etkilerinin araştırılması
BUĞRA ŞENEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
BiyolojiSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM KUTLU
PROF. DR. GÖZDE İNCE
- Nanomalzeme temelli elektrokimyasal sensör ve biyosensörlerin geliştirilmesi ve uygulamaları
Development of nanomaterials-based electrochemical sensors and biosensors and their applications
İREM UYSAL
- Altın nanopartikül yüklenen ve/veya polidopamin ile kaplanan nanofibröz PCL kardiyak yamaların üretimi, karakterizasyonu ve iletkenliklerinin araştırılması
Fabrication, characterization, and investigation of electrical conductivities of gold nanoparticle-loaded and/or polydopamine-coated nanofibrous PCL cardiac patches
TAHA BUĞRA TAŞDELEN
Doktora
Türkçe
2026
BiyomühendislikTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN EĞRİ
DOÇ. DR. ÖZLEM EĞRİ
- Additive manufacturing of green synthesized nanoparticles for biological and electrochemical applications
Biyolojik ve elektrokimyasal uygulamalar için yeşil sentezlenen nanopartiküllerin katmanlı üretimi
SERRA ERSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHATTİN KOÇ
PROF. DR. CENGİZ KAYA
- Adsorbent ve ilaç salım sistemleri olarak yeni süpermanyetik metalik ve bimetalik nanokompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of novel supermagnetic metallic and bimetallic nanocomposites as adsorbents and drug delivery systems
GHASSAN H.M. MATAR