Sistein tespiti ve hücresel görüntüleme için yeni bir kumarin bazlı floresans sensör geliştirilmesi
Development of a novel coumarin-based fluorescence sensor for cysteine detection and cellular imaging
- Tez No: 999682
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET GÖKHAN ÇAĞLAYAN, DOÇ. DR. ERGİN YALÇIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Eczacılık ve Farmakoloji, Biyokimya, Chemistry, Pharmacy and Pharmacology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, çok basamaklı bir sentez süreci ile yeni bir kumarin-kinolin hibrit floresans molekülü (P3) tasarlanıp sentezlenmiştir. Geliştirilen probun ve özgün ara ürünlerinin karakterizasyonu 1H-NMR,13C-NMR ve HR-MS ile gerçekleştirilmiştir. Prob, 407 nm'de uyarıldığında 497 nm'de emisyon göstermiş, serbest tiyol gruplarına bağlandığında ise floresans şiddetinde belirgin bir artış gözlemlenmiştir. Bu gözlem, probun biyomoleküler etkileşimlerin incelenmesinde kullanılabilmesini sağlamıştır. Hücre boyama deneylerinde elde edilen yüksek etkinlik, probun canlı hücre görüntüleme tekniklerinde başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir. Probun serbest tiyoller ile etkileştiğinde şiddetli floresans artışı göstermesi, kanser hücrelerinin sağlıklı hücrelerden ayrımında önemli bir avantaj sunmaktadır. Kanserli hücrelerde derişimi yüksek olan glutatyon ile gerçekleşen etkileşim sayesinde kanser hücrelerinin seçici olarak tespit edilmesi mümkün olmuştur. Kanserli akciğer hücrelerinde (HT-29) ve kolon hücrelerinde (A549) floresans şiddetinin belirgin şekilde arttığı; buna karşın sağlıklı akciğer (FHC) ve kolon hücrelerinde (BEAS) düşük emisyon verdiği gözlemlenmiştir. Geliştirilen floresans probun ayrıca proteinlerin üçüncül yapılarının doğrulanması için serbest tiyol miktarının belirlenmesinde kullanılabilirliği gösterilmiştir. Bu kapsamda insan serum albümini ve α-sinüklein proteinleri üzerinde yapılan testler, probun protein konformasyonunun incelenmesinde etkin bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Analitik validasyon çalışmalarında, probun sistein ve glutatyon tayininde belirlenen aralıkta doğrusal yanıt verdiği belirlenmiştir. Ayrıca doğruluk ve kesinlik testleri sonucunda elde edilen geri kazanım oranlarının %98-101 arasında olması ve %2'den küçük bağıl standart sapma (BSS) değerleri, probun güvenilirliğini ve tekrar edilebilirliğini ortaya koymuştur. Seçicilik çalışmalarında, sistein sinyali %100 artırırken, tiyol içermeyen moleküller yalnızca %10'a kadar artış göstermiştir. Son olarak gıda takviyelerinde seçici bir kantitatif araç olarak kullanılabilirliği L-sistein içeren takviyelerde test edilmiş ve Ellman reaktifi ile karşılaştırma testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, floresans probun bu amaçla da kullanılabileceğini göstermektedir. Sonuç olarak, geliştirilen kumarin türevi floresans prob, hem proteinlerin üçüncül yapıların incelenmesinde hem de kanser hücrelerinin seçici olarak görüntülenmesinde yüksek potansiyele sahip, güvenilir ve etkin bir araç olarak öne çıkmaktadır. Bu özellikler, probun klinik tanı uygulamalarında kullanılabilecek potansiyele sahip olduğu düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this master's thesis study, a novel 3-aryl-substituted coumarin-derived fluorescent probe was designed and synthesized through a multi-step synthetic process. The developed probe exhibited emission at 497 nm upon excitation at 407 nm. A significant increase in fluorescence intensity was observed upon binding to free thiol groups, enabling the probe to be utilized in the investigation of biomolecular interactions. High efficiency obtained in cell staining experiments demonstrated that the probe can be successfully applied in live-cell imaging techniques. The pronounced fluorescence enhancement upon interaction with free thiols provides a major advantage in distinguishing cancer cells from healthy cells. Through interaction with glutathione, which is present at high concentrations in cancer cells, selective detection of cancer cells was achieved. In cancerous lung cells (HT-29) and colon cells (A549), fluorescence intensity increased markedly, whereas healthy lung (FHC) and colon cells (BEAS) exhibited low emission. Furthermore, the applicability of the developed fluorescent probe in determining free thiol content for the validation of protein tertiary structures was demonstrated. Tests performed on human serum albumin and α-synuclein proteins confirmed that the probe is an effective tool for investigating protein conformation. Analytical validation studies revealed that the probe provided a linear response within the defined range for cysteine and glutathione determination. Moreover, the recovery rates obtained from accuracy and precision tests being in the range of 98-101%, together with relative standard deviation (RSD) values below 2% demonstrated the reliability and repeatability of the probe. In the selectivity studies, cysteine increased the signal by 100%, whereas molecules lacking thiol groups showed only a minor increase of up to 10%. Finally, the probe's applicability as a selective quantitative tool in dietary supplements was tested in L-cysteine-containing supplements, with comparative assays performed against Ellman's reagent. The results demonstrated that the fluorescent probe can also be used for this purpose. In conclusion, the coumarin-derived fluorescent probe developed in this study emerges as a reliable and effective tool with high potential both for investigating protein tertiary structures and for selective imaging of cancer cells. With these properties, the probe is considered a valuable candidate for clinical diagnostic applications.
Benzer Tezler
- Development of near infrared emitting cationic Ag2S quantum dots as drug-gene delivery and optical imaging agents
İlaç-gen salımı ve optik görüntüleme ajanı olarak yakın kızılötesi ışıyan katyonik Ag2S kuantum noktacıklarının geliştirilmesi
FATMA DEMİR DUMAN
Doktora
İngilizce
2017
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAVVA YAĞCI ACAR
- Development of quantum dots-based optical fluorescence sensors
Kuantum nokta temelli optik floresan sensörlerin geliştirilmesi
SULTAN ŞAHİN KESKİN
Doktora
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
DOÇ. DR. CANER ÜNLÜ
- 99MTC ile radyoişaretli dosetaksel ve metotreksat yüklü polimerik nanosistemin kanser hücreleri üzerinde in vitro etkinliğinin araştırılması
Investigation of the in vitro efficacy of 99 MTC radiolabeled polymeric nanosystem loaded with docetaxel and methotrexate on cancer cells
İBRAHİM SARIKAVAK
Doktora
Türkçe
2026
Radyoloji ve Nükleer TıpEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP TEKSÖZ
- Bağırsak hasar modellerinde kemik iliği mezenkimal kök hücre ve bağırsak mezenkimal kök hücrelerin rejeneratif ve immün modülatuvar etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of regenerative and immune modulatory effecets of bone marrow and intestinal mesenchymal stem cells i intestinal damage models
BURCU PERVİN
Doktora
İngilizce
2025
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiKök Hücre Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİMA AERTS KAYA
- Developing a real-time monitoring system that analyzes cell morphology and detects proliferation by image processing and inform the researcher for the appropriate intervention in cell culture
Hücre kültüründe görüntü işlemeyle hücre morfolojisini analiz eden ve proliferasyonu tespit eden ve araştırmacıyı uygun müdahale için bilgilendiren gerçek zamanlı takip sistemi geliştirilmesi
TOLGA OVAYURT
Doktora
İngilizce
2025
Biyoteknolojiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞEN