Bakteri hedefli ve antibiyotik yüklü nanoformülasyonların geliştirilmesi
Development of bacteria-targeted and antibiotics-loaded nanoformulations
- Tez No: 995682
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT TOPUZOĞULLARI, PROF. DR. TÜLİN ÖZBEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biyoteknoloji, Bioengineering, Polymer Science and Technology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Staphylococcus aureus bakterisinin neden olduğu nozokomiyal enfeksiyonlar dünya çapında yüksek bir mortalite ve morbidite sebebi olarak gösterilmektedir. Özellikle metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) bakterilerinin hızla yayılması geleneksel antibiyotiklerin kullanımı sınırlandırarak bakteri direnç mekanizmalarının daha komplike bir hale gelmesine ve mevcut tedavi yöntemlerinin başarılarını kısıtlamasına sebep olmaktadır. Bu alanda, direnç mekanizmaları ile mücadele etmek adına günümüzde mevcut antibiyotiklerin yeni teknolojik stratejilere entegre edilmesi yenilikçi terapotik stratejilerin geliştirilmesinde giderek önemli hale gelmektedir. Bu nedenle modern yöntemler kullanılarak yeni tedavi stratejileri geliştirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında, faj reseptör bağlayıcı protein olan phi11 lizojenik fajdan elde edilen rGP45 ve ondan türetilmiş peptitler (P1, P2, P3, P4, CARG(P5)) aracılığıyla faj-bakteri etkileşimlerini taklit eden hedeflendirilmiş ilaç taşıyıcı sistemlerinin geliştirilmesi ile yenilikçi bir tedavi yöntemi geliştirilmiştir. Bunun için ilk olarak PEG-b-PLGA kopolimerleri sentezlenmiş ve içerisine glikopeptid antibiyotik olan vankomisin ve B-laktam antibiyotiği olan oksasilin ikili kombinasyon şeklinde enkapsüle edilerek hedeflendirilmemiş misel sistemleri üretilmiştir. Ayrıca misel yüzeyleri rGP45 proteini ve peptidler araclığı ile hedeflendirilerek aktif hedefli nanoforomülasyonlar geliştirilmiştir. Tüm nanoformülasyonlar sıvı kromatografisi ile karakterize edilerek yükleme kapasitesi ve kümülatif salım profilleri değerlendirilmiştir. Üretilen tüm nanaoformülasyonlar, MİK ve disk difüzyon testi ile antibakteriyel etkinlikleri altı farklı suş üzerinde incelenmiş ve hedeflendirilmemiş misellerin, vankomisin için MİK değerlerini 2-10 kat, oksasilin için ise 9-75 kat azaltarak sinerjik bir etki sağladığı, hedeflendirilmiş misellerin ise dirençli suşlarda ise en az 9 kat azaltarak serbest antibiyotiklere göre daha etkin bir antibakteriyel etkinliğe sahip olduğunu göstermiştir. Öte yandan, üretilen tüm nanoformülasyonalrın farklı konsantrasyonlarda in vitro biyouyumluluk çalışmaları gerçekleştirilmiş ve formülasyonların farklı hücre hatları üzerinde toksik bir etki oluşturmadığı saptanmıştır. Elde edilen sonuçlar, sentezlenen pasif ve aktif hedeflendirilmiş tüm nanoformülasyonların S. aureus bakterisi üzerinde güçlü terapotik etkinlik gösterdiğini ve tedavi stratejilerinde kullanılabilecek yenilikçi bir tedavi yönteminin geliştirildiğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Nosocomial infections caused by the bacteria Staphylococcus aureus are a leading cause of high mortality and morbidity worldwide. The rapid spread of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), in particular, limits the use of conventional antibiotics, complicating bacterial resistance mechanisms and limiting the success of current treatment methods. Integrating existing antibiotics with new technological strategies to combat resistance mechanisms is becoming increasingly important in developing innovative therapeutic strategies. Therefore, developing new treatment strategies using modern methods is of paramount importance. In this thesis study, an innovative treatment method was developed by developing targeted drug delivery systems that mimic phage-bacteria interactions using rGP45, a phage receptor-binding protein derived from the phi11 lysogenic phage, and its derived peptides (P1, P2, P3, P4, CARG(P5)). For this purpose, firstly, PEG-b-PLGA copolymers were synthesized and the glycopeptide antibiotic vancomycin and the $\beta$-lactam antibiotic oxacillin were encapsulated in a binary combination to produce untargeted micelle systems. Furthermore, active targeted nanoformulations were developed by targeting the micelle surfaces with rGP45 protein and peptides. All nanoformulations were characterized by liquid chromatography to assess their loading capacity and cumulative release profiles. All produced nanoformulations were examined for antibacterial activity using MIC and disk diffusion tests on six different strains. It was shown that untargeted micelles provided a synergistic effect by reducing the MIC values for vancomycin by 2-10 fold and for oxacillin by 9-75 fold, while targeted micelles had at least a 9-fold reduction in MIC values in resistant strains, demonstrating more effective antibacterial activity compared to free antibiotics. Furthermore, in vitro biocompatibility studies were conducted for all produced nanoformulations at different concentrations, and it was determined that the formulations did not have a toxic effect on various cell lines. The results demonstrate that all synthesized nanoformulations, both passively and actively targeted, exhibited strong therapeutic efficacy against S. aureus bacteria, and an innovative treatment method that can be used in treatment strategies has been developed.
Benzer Tezler
- Targeted and controlled delivery of therapeutic agents using polymeric materials: Hydrogels, nanofibers, nanogels and micelles
Terapötik ajanların polimerik malzemeler kullanarak hedefli ve kontrollü salınımı: Hidrojeller, nanolifler, nanojeller ve miseller
İSMAİL ALTINBAŞAK
Doktora
İngilizce
2023
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AMİTAV SANYAL
PROF. DR. RANA SANYAL
- Faj reseptör bağlayıcı proteinin rekombinant eldesi ve hedefli terapötik nanopartikül tasarımı
Recombinant production of phage receptor binding protein and design of targeted therapeutic nanoparticles
SENANUR DOKUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
MikrobiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜLİN ÖZBEK
PROF. DR. SERAP DERMAN
- Kentsel su döngüsünde mikrobiyal kontaminantların sürveyanı: Fırsatçı patojenlerin moleküler karakterizasyonu ve antimikrobiyal direnç profilinin araştırılması
Microbial contaminants surveillence in the urban water cycle: Molecular characterization of oppurtunistic pathogens and antimicrobial resistance profile
BİNNUR KIRATLI
- Gardnerella vaginalis'e etkili bakteriyofaj izolasyonu ve karakterizasyonu
Isolation and characterization of bacteriophage effective on Gardnerella vaginalis
RÜMEYSA GÜLSU ÖZKAN
Doktora
Türkçe
2025
MikrobiyolojiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiMoleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GAMZE BAŞBÜLBÜL
- Pseudomonas aeruginosa'da piyoverdin üretimini engelleyen bir inhibitörün moleküler hedefinin belirlenmesi
Determination of the molecular target of an inhibitor which inhibits the production of pyoverdin in Pseudomonas aeruginosa
ESRA UYANIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MikrobiyolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞRUL DORUK