Phd Degree / Doktora
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/2869
Browse
Search Results
Doctoral Thesis Investigations on the Prebiotic Activity of Xylan and Xylooligosaccharides Using in Vitro Mouse Fecal Culture and Ex Vivo Mouse Colon Model(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Sabancı, Kevser; Büyükkileci, Ali Oğuz; Güleç, ŞükrüKsilan (KS) ve onun hidroliz ürünü olan ksilooligosakkaritler (KOS), prebiyotik özellikleriyle tanınmaktadır. KS'nin, KOS ve inüline (INU) göre daha yavaş bir şekilde kullanıldığı ve bağırsak mikrobiyotası üzerinde farklı etkiler gösterdiği gözlemlenmiştir. Ancak, KS'nin fizyolojik etkilerine yönelik araştırmalar hâlâ sınırlıdır. Bu çalışma, KS'nin kolondaki kullanımını ve mikrobiyota üzerindeki etkilerini, fare tabanlı in vitro ve ex vivo modeller kullanarak araştırmayı amaçlamıştır. In vitro çalışmalar, BALB/c fare dışkı inokulumu kullanılarak KOS, KS, INU ve KOS+KS ile INU+KS kombinasyonlarının etkilerini değerlendirmiştir. İyi bilinen bir prebiyotik olan INU, karşılaştırma amacıyla çalışmaya dahil edilmiştir. Sonuçlar, test edilen tüm prebiyotiklerin Bifidobacteria ve Lactobacillus popülasyonlarını önemli ölçüde artırırken, Enterococcus, Staphylococcus ve Clostridium sensu stricto popülasyonlarını çeşitli oranlarda azalttığını göstermiştir. Oligomerik KOS, özellikle Bifidobacteria ve Lactobacillus popülasyonlarını artırırken, polimerik KS daha çok Bacteroides türlerinin büyümesini desteklemiştir. Ex vivo modelde ise farelerin sekum, proksimal ve distal kolon bölümlerinde KS ve KOS'un lokalize etkileri incelenmiştir. Bulgular, her iki prebiyotiğin tüm bağırsak segmentlerinde metabolize edilerek kısa zincirli yağ asidi üretimine yol açtığını ve Bacteroides ile Bifidobacteria popülasyonlarını desteklediğini ortaya koymuştur. KS, tüm bağırsak bölümlerinde daha yüksek Bacteroides büyümesi ile ilişkilendirilmiş olup, sekumda yavaş fermantasyon göstererek prebiyotik aktivitenin distal kolona kadar uzanabileceğine işaret etmektedir. Bu bulgular, prebiyotiklerin bağırsak sağlığında potansiyel uygulamaları ile prebiyotik dinamiklerinin anlaşılmasına önemli katkılar sunmaktadır.Doctoral Thesis Synthesis and Characterization of Near-Infrared (nir) Emissive Conjugated Polymer Dots for Tumoroid Imaging(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Karabacak, Soner; Yıldız, Ümit HakanThis thesis describes the synthesis and characterization of near-infrared (NIR) emissive conjugated polymers and their polymer dots (Pdots). The Pdots were exploited to image the tumor cells and tumor spheroids. The penetration behavior of NIR emissive Pdots was characterized in five different tumor spheroid models. Three different polymerization techniques were tried to synthesize the NIR emissive polymers, namely oxidative, direct arylation, and Stille polymerization. The obtained NIR emissive polymers underwent structural and optical characterization. P1 was chosen as a model polymer to obtain Pdots from NIR emissive polymers for imaging tumoroids. Pdot preparation includes using ultrasonic emulsification to modify nonionic D-A-D type alkoxy thiophene-benzobisthiadiazole-based conjugated polymers (P1) with amphiphilic cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). The technique yields Pdots with a significant positive surface charge of +56.5 mV ± 9.5 and an average hydrodynamic radius of 12 nm. Optical characterization reveals that these Pdots were found as emissive in the NIR region, with a maximum wavelength of 860 nm. These Pdots possess colloidal and optical properties that make them appropriate for use as fluorescence emissive probes in bioimaging applications. The advantageous use of positively charged Pdots has been proven in diffusion-limited settings such as tissues, specifically in certain tumor spheroid models produced from the tumoroid cell lines. After the fluorescence imaging analysis, the Pdots' emission intensity profile indicates that they have high penetration capability into the tumoroid models' center parts. The results show that Pdots with a single-chain donor-acceptor polymer structure that has been cationized with CTAB can penetrate through dense materials over about 1 μm. This provides valuable insights into the progression of targeted theranostic strategies in cancer therapy.Doctoral Thesis Identification of Microbiota Profile Using Different Molecular Methods, and Investigation of Interactions Between Microbiota, Host Genetics and Host Metabolism(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Bozkurt, Berkay; Sezgin, EfeMikrobiyota profilinin, konakçı genetiği ve metabolizması ile olan etkileşimleri ile anlaşılması, konak fizyolojisini anlamak ve hedefe yönelik tedaviler oluşturmak için kritik öneme sahiptir. Birçok farklı türde bakteri ve mantar türünden oluşan bağırsak mikrobiyotası, besinlerin emilimi, bağışıklık fonksiyonu ve metabolik düzenleme için gereklidir. Bu çalışmada, model organizma Drosophila melanogaster'in bağırsağında yer alan mikrobiyal türler NGS, qPCR ve LAMP moleküler yöntemleri kullanılarak tanımlandı ve miktarları belirlendi. Özellikle A. pomorum ve L. brevis oldukça yaygındı ve konakçı lipit metabolizması ile negatif yönde anlamlı korelasyon gösterdi (sırasıyla p <0.001 ve p <0.01). Ayrıca bakteriyel mikrobiyotaya katkıda bulunan, öncelikle Ascomycota ve Basidiomycota filumlarından oluşan bir mantar mikrobiyotası keşfedildi. İlginç bir şekilde, M. restricta'nın varlığı, trigliserit seviyesi ile negatif bir korelasyon gösterdi (p=9.4e-05), bu da mantarların metabolizmadaki eşsiz rollerini vurgulamaktadır. GWAS, mikrobiyota kompozisyonunu ve metabolik profilleri etkileyen konakçı genetik varyantlarını keşfetmek için kullanıldı. Bağırsak bariyer bütünlüğü ve immün aracılı sinyalleme için gerekli olan pyd ve Myd88 gibi önemli genler ortaya çıkarıldı. Modern moleküler yöntemler ile genetik analizleri birleştiren araştırmamız, mikrobiyota kompozisyonunu ortaya koyan, metabolik sağlığı ve hastalık yönetimini iyileştirmeyi amaçlayan kişiselleştirilmiş tedavilerin geliştirilmesine katkıda bulunabilir. Ayrıca bu çalışmada LAMP, çok küçük Drosophila bağırsak örneklerinden elde edilen DNA'da bulunan mikrobiyal türlerin amplifikasyonunu yüksek hassasiyetle başarıyla gerçekleştirdi. Bu nedenle LAMP, zaman ve teknik gereksinimleri en aza indirerek mikrobiyota ile ilgili teşhisleri kolaylaştırabilir, çeşitli türler ve numune türleri genelinde mikrobiyota araştırmalarında geniş uygulanabilirliği ile tespit stratejilerini basitleştirebilir.Doctoral Thesis Development of Optical Sensor Platforms for Exosome Detection(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Sözmen, Alper Baran; Yıldız, Ahu Arslan; Akan, PınarBu tez, eksozom tespiti için optik sensör platformlarının kullanılması yoluyla kanserin erken teşhisi ve izlenmesi için yeni bir yaklaşım önermektedir. Kanser prognozu, teşhisi ve izlenmesine yönelik mevcut teknolojiler, özellikle erken evrelerdeki etkinlikleri ve invazivlikleri açısından önemli sınırlamalarla karşı karşıyadır. Bu zorlukların üstesinden gelmek için bu çalışma, iyi tanımlanmış membran protein profili nedeniyle Küçük Hücreli Dışı Akciğer Kanserine (NSCLC) vurgu yaparak, kanserli ekzozomal membran proteinlerini tespit edebilen gelecekteki sıvı biyopsi uygulamaları için biyosensör platformları geliştirmeye odaklanmaktadır. Araştırma, lokalize yüzey plazmon rezonansı (LSPR) ve manyetik kaldırma (MagLev) prensiplerini kullanan iki optik biyosensör platformunun üretimini, optimizasyonunu ve karakterizasyonunu içermektedir. Biyosensör platformları başlangıçta bir model protein olan Bovine Serum Albumin (BSA) ve sonrasında EpCAM, CD151 ve CD81 Eksozomal Membran Proteinleri (ExoMP'ler) ile test edilmiştir. Bu Sırasıyla eksozomal kanser biyobelirteçleri, eksozomal NSCLC biyobelirteçleri ve eksozomal biyobelirteçler olarak yaygın şekilde kullanıldıkları için bu ExoMP'ler hedef olarak seçilmiştir. A549 NSCLC ve MRC5 sağlıklı akciğer fibroblast hücre hatları, geliştirilen optik biyosensör platformlarının eksozom algılama, tanıma ve miktar belirleme yeteneklerini analiz etmek için in-vitro eksozom kaynakları olarak kullanılmıştır. Her iki platform da kanserden türetilen eksozomları sağlıklı eksozomlardan istatistiksel anlamlılıkla başarılı bir şekilde ayırt edebilmiştir. Genel olarak, bu araştırma, sıvı biyopsi teknikleri yoluyla erken teşhis ve izleme için umut verici bir yaklaşım sağlayarak kanser teşhisi ve kişiselleştirilmiş tıbbın ilerlemesine katkıda bulunmaktadır. Geliştirilen platformlar, daha fazla geliştirme ve araştırma ile kanser prognozu ve teşhisine katkıda bulunma potansiyeline sahiptir.