Chemical Engineering / Kimya Mühendisliği
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/14
Browse
3 results
Search Results
Research Project Tarak-tipi ve Lineer Etilen Glikol Polimerlerinin Hücrelerle İn Vitro Etkileşimlerinin İncelemesi(2015) Bulmuş Zareie, Esma Volga; 03.01. Department of Bioengineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyPolietilen glikol (PEG), ilaç taşıma sistemlerinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. PEG, biyomolekül esaslı ilaçlarla konjugat halinde kullanılmasının yanı sıra, lipozom, polimerik ve inorganik nanopartiküllerin kan akışında uzun süre kalabilmelerini sağlamak amacıyla bu sistemlerin formülasyonunda da sıklıkla kullanılmaktadır. Uygulamalarda genellikle lineer veya lineer PEG’den türetilmiş çift dallı PEG yapıları kullanılmaktadır. Yakın zamanda yapılan araştırmalar, farmakolojik uygulamalar için lineer PEG (L-PEG)'e bir alternatif olarak tarak tipi poli(etilen glikol) (T-PEG)’ü öne çıkarmıştır. T-PEG’in vücut içinde bozunabilen ester yan zincirlere sahip olması, şemsiye-benzeri konformasyonu, yaşayan/kontrollü polimerizasyon teknikleri ile istenilen uç gruba ve mimariye sahip olarak sentezlenebilmesi, T-PEG'in L-PEG'e göre avantajları arasındadır. Bu projenin ana amacı T-PEG'in in vitro ortamda hayvan hücreleri ile etkileşimlerini lineer eşlenikleri ile karşılaştırmalı olarak incelemek ve böylece T-PEG’in hücresel düzeyde L-PEG’e kıyasla avantaj ve/veya dezavantajlarını ortaya koymaya yönelik bulgular elde etmektir. Bu amaçla, farklı molekül ağırlıklarda T-PEG (10,000 g/mol (10K) ve 20,000 g/mol (20K)) polimerleri sentezlendi. Eş molekül ağırlığa sahip L-PEG polimerleri ticari kaynaklardan temin edildi. Polimerlerin fizikokimyasal özellikleri, NMR, GPC, AFM ve DLS gibi farklı teknikler ile belirlendi. T-PEG polimerlerinin hidrodinamik çapları L-PEG’e göre daha küçük gözlenirken, T-PEG’in su içinde nanopartiküller, L-PEG’in ise tek birim zincirler halinde bulunduğu belirlendi. Polimerlerin hücreler ile etkileşimi kanserojenik A549 ve sağlıklı BEAS- 2B insan akciğer hücreleri kullanılarak incelendi. Polimerler hücreler üzerinde sitotoksik veya hücre membran geçirgenliğini arttırıcı özellik göstermedi. Heriki PEG mimarisinin de hücreye enerji bağımlı yolaklarla alındığı ve alımlarında hücre iskeleti elemanlarının aktif rol oynadığı gözlendi. Önemli olarak, T-PEG'in L-PEG'e göre hücreler tarafından daha hızlı alındığı belirlendi. Ayrıca αvβ3 integrin pozitif hücreleri hedefleyebilen RGD peptidi T-PEG polimerine (10K) bağlandığında, polimerin A549 hücreleri tarafından alımının arttığı, RGD bağlanmış L-PEG polimerinin ise aynı hücreler tarafından alımının azaldığı gözlendi. Sonuç olarak, bu proje ile T-PEG’in terapötik uygulamalarda L-PEG’e alternatif kullanılabilirliğinin anlaşılması yönünde önemli bulgular elde edilmiştir.Research Project Biyosentetik hibrit polimerlerin RAFT polimerizasyonu ile üretilmesi ve hücre membranıyla etkileşimlerinin vücut dışında değerlendirilmesi(2015) Bulmuş Zareie, Esma Volga; 03.01. Department of Bioengineering; 03. Faculty of Engineering; 01. Izmir Institute of TechnologyGen terapisi, gen sessizlestirme terapisi, DNA asıları ve kanser kemoterapisi gibi çok sayıda önemli tedavi stratejisinde kullanılan etken maddelerin ve ilaç tasıma sistemlerinin birçogu hücrelerin membranlarından yeterli miktarlarda geçemezler ve tedavi edici aktivitelerini gösteremeden bozunurlar. Bu durum çok sayıda önemli tedavi stratejisinin, klinikte insanlar ve hayvanlar üzerinde uygulanabilen gerçek tedavilere dönüsmesini önemli ölçüde sınırlamaktadır. Önerilen proje ile hücre sitozolüne etken maddelerin tasınmasını kolaylastıracak, endozom ve/veya lisozom membranının yapısal kararlılıgını veya bütünlügünü bozabilen, iyi tanımlanmıs, amino asit, peptit veya lipit içeren biyosentetik hibrit polimerlerin Tersinir Katılma Ayrısma Zincir Transfer (RAFT) polimerizasyon yöntemiyle üretilmesi, bu polimerlerin membran aktivitesinin bilinen ve yeni gelistirilecek olan yöntemlerle karakterize edilmesi ve polimerlerin hücre alımlarının ve hücre-içi dagılımlarının in vitro deneyler ile belirlenmesi amaçlanmıstır. Bu amaçla, molekül agırlıkları iyi kontrol edilmis dar molekül agırlıgı dagılımına sahip arjinin amino asidi, oktaarjinin peptidi, undekanoik asit veya kolesterol içeren metakrilat (ko)polimerleri RAFT polimerizasyonu ile üretilmistir. Üretilen polimerlerin çesitli teknikler ile ayrıntılı olarak fizikokimyasal karakterizasyonu yapıldıktan sonra hücre membranlarıyla etkilesimleri, literatürde bu amaç için yaygın olarak kullanılan hemoliz deneyleriyle ve ayrıca yüzey plazmon rezonans (SPR) kullanılarak yeni gelistirilen bir yöntem ile incelenmistir. Bunlara ek olarak in vitro hücre kültürlerinde, üretilen kopolimerlerin hücre canlılıgına etkileri, hücreler tarafından alımları ve hücre içinde dagılımları belirlenmistir. Tüm deneylerin sonucunda elde edilen bulgular; arjinin veya undekanoik asit içeren polimerlerin hücre canlılıgına belirgin bir etki göstermeden hücre içine alınabildigini, hücre/endozom membranı ile etkilesebildigini ve hücre sitozolüne yayılabildigini göstermistir. Sonuç olarak, potansiyel olarak hücre içine etkili bir sekilde ilaç tasınımı mümkün kılacak polimerler üretilmistir. Böylece çok sayıda potansiyel tedavi stratejisinin gerçek tedavilere dönüsmesine bir adım daha yaklasılmıstır.Research Project Prostat ve Meme Kanseri Teşhis ve Tedavisi için Hedefli Plazmonik Nanokabuk ve Nanoçubukların Geliştirilmesi(2018) Bulmuş Zareie, Esma Volga; Yavaşoğlu Karabay, Nefise Ülkü; Seyrantepe, Volkan; 03.01. Department of Bioengineering; 04.03. Department of Molecular Biology and Genetics; 03. Faculty of Engineering; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyGerçekleştirilen projenin amacı, seçici olarak meme ve prostat kanseri tümörlerini hedef alıp bu hücreleri yok eden, aynı zamanda tümörün görüntülenmesine de olanak tanıyan nanoteknoloji ürünü teranostik bir sistem geliştirmek ve bu sistemin teşhis ve tedavi etkinliğini in vitro ve in vivo deneyler ile ispatlamaktır. Bu amaca yönelik olarak, biyouyumlu ve seçici antikorlar ile modifiye edilmiş altın nanoçubuk ve nanokabukların üretilmesi, bu nanotanecikler kullanılarak farelerdeki tümörlerin görüntülenmesi ve fototermal lazer terapi ile etkin bir şekilde yok edilmesi hedeflenmiştir. Altın nanotanecikler, eşsiz biyouyumluluk, optik ve elektronik özellikleri sayesinde teranostik sistemler olarak kullanılmaktadır. Yüzeyleri uygun ligandlar ile modifiye edilmiş altın nanotanecikler kanserli hücreleri seçici olarak hedefleyebilmekte ve plazmonik özellikleri sayesinde zararlı olmayan yakın kızılötesi (near-infrared) (NIR) lazer ışıması altında fototermal etki ile kanser hücrelerini yok edebilmektedirler. Altın nanotanecikler, aynı zamanda ?yüzey arttırılmış Raman spektroskopisi? (SERS) ve ?NIR termal görüntüleme? teknikleri için mükemmel ajanlardır. Altın nanoçubuklar ve nanokabuklar, nanoküre geometrisine kıyasla, daha üstün plazmonik özellik gösterir. Gerçekleştirilen projede, poli(etilen glikol) (PEG) ile kaplı altın nanoçubuklar ve birden fazla nanoçubuk içeren lipid esaslı nanokabuklar sentezlenmiştir. Üretilen nanotaneciklerin yüzeylerine, meme ve prostat kanser hücrelerinin membranlarında yüksek miktarlarda bulunduğu son yıllarda belirlenen ve sialik asit ailesinin farklı bir türü olan KDN (2-keto-3- deoxy- D-glycero-D-galacto-nononic acid) reseptörünü hedefleyen seçici antikorlar (anti-KDN antikorları) konjuge edilmiştir. Üretilen hedefli nanotaneciklerin fototermal tedavi etkinlikleri öncelikle in vitro, daha sonra prostat ve meme kanser fare modellerinde in vivo deneyler ile belirlenmiştir. Nanotaneciklerin in vivo görüntüleme potansiyeli, SERS ve NIR termal görüntüleme teknikleri ile ortaya çıkarılmıştır. Anti-KDN antikorları ile hedeflenmiş nanotaneciklerin üretimi ve etkinliklerinin belirlenmesi, bildiğimiz kadarıyla literatürde henüz rapor edilmemiş olup gerçekleştirilen proje tamamen özgün değere sahiptir. Ayrıca, proje kapsamında literatür için yeni, birden fazla nanoçubuk taşıyan lipid nanokabuk yapılar üretilmiş ve ik defa bu yapıların fototermal etkisine yönelik bulgular elde edilmiştir. Proje çalışmaları, özellikle prostat tümörlerini ve potansiyel olarak meme tümörlerini seçici bir şekilde görüntülemeyi ve yoketmeyi sağlayacak yeni bir nanosistemin geliştirilmesi yönünde güçlü bir temel sağlamıştır.