Phd Degree / Doktora
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/2869
Browse
4 results
Search Results
Doctoral Thesis Hidrojel Oluşumunda Hidrojen Bağlarının Rolünün Anlaşılması: Deneysel ve Moleküler Dinamik Simülasyonlarının Birleşik Bir Çalışması(2025) Barbak, Nehir Nalıncı; Irmak, Nuran Elmacı; Yıldız, Ümit HakanJelatin bazlı hidrojeller, ayarlanabilir fizikokimyasal özellikleri ve biyouyumlulukları nedeniyle büyük ilgi görmekte ve biyomedikal, endüstriyel uygulamalar için elverişlidirler. Jelleşme kabiliyetleri ve mekanik özellikleri, jelatinin amino asit içeriğine, konsantrasyonuna ve sıcaklık gibi çevresel koşullara bağlıdır. Bu çalışma, konsantrasyon ve sıcaklığın etkisi altında çapraz bağlayıcı içermeyen jelatinin jelleşme davranışını incelemek için deneysel ve moleküler dinamik (MD) simülasyon yaklaşımlarını kapsamaktadır. Hazırlanan jelatin çözeltilerinin karakterizasyonunda, dinamik ışık saçılması, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi, kütle spektrometrisi ve şişme oranı testleri kullanılmıştır. Literatürden alınan peptit sekansı ve domuz derisinden elde edilen gelatinin kütle spektrometre analiziyle belirlenen en yüksek olasılıklı iki peptit dizisi kullanılarak MD simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Konformasyonel parametreler, hidrojen bağı, çözücüye erişilebilir yüzey alanı ve çeşitli derişimler altında şişme davranışı MD analizi ile irdelenmiştir. Bulgular, sıcaklık ve konsantrasyondaki değişikliklerin konformasyonel parametrelerini anlamlı olarak etkilemediğini ortaya koymuştur. Jelatin zincirleri arasındaki hidrojen bağları sayısı sıcaklıkla artarken, suyla olanların azaldığı, ancak her ikisinin de konsantrasyonla arttığı gözlenmiştir. Simülasyon sonuçları düşük sıcaklıkta (jel), yüksek sıcaklıklara (sol) kıyasla daha fazla sayıda hidrojen bağı göstererek jelatinin sıcaklığa duyarlı davranışını ve jelleşme sırasında suyla artan etkileşiminin önemini göstermiştir. Konsantrasyon artışı daha yüksek çözücü yüzeyine erişebilerek, jelatin-su etkileşimlerini artırmıştır. Simülasyon sonuçları deneysel gözlemlerle uyumlu olup, şişme oranlarının jelleşme sıcaklığında, düşük derişimlerde daha yüksek olduğu gösterilmiştir. Deneysel ve hesaplamalı yaklaşımların birleşimi, çapraz bağlayıcı içermeyen jelatin bazlı hidrojellerin hazırlanmasındaki en iyi koşulların ve MS/MS analizi ile amino asit dizilerinin tanımlanmasının yanı sıra, jelleşme davranışına ilişkin değerli bilgiler sağlamıştır.Doctoral Thesis Hedeflenen Metal Organik Taşıyıcılarla NIRF Heptametin Siyanin Boyasının Kapsüllenmesi: Terapötik Bir Nanoplatform Olarak Fotodinamik Terapi Potansiyelinin Araştırılması(2025) Şahinoğlu, Sinem; Mohamed, Gülşah ŞanlıMeme kanseri, dünya genelinde kadınlar arasında en sık görülen kötü huylu tümör olmaya devam etmektedir ve bu durum, geleneksel yöntemlerin ötesinde yenilikçi tedavi stratejilerine olan ihtiyacı ortaya koymaktadır. Fotodinamik terapi, reaktif oksijen türleri aracılı tümör hücresi ölümünü indüklemek için ışıkla aktive olan fotosensitizörlerden yararlanan invaziv olmayan bir yaklaşım sunmaktadır. Yakın kızılötesi floresan heptametin siyanin boyası olan IR783, tümör seçici tutulumu ve pro-apoptotik etkileri nedeniyle kanser tedavisinde teranostik bir ajan olarak umut vaat etmektedir. Ancak klinik potansiyeli, zayıf stabilitesi, polar ortamlarda hızlı ayrışması, düşük kuantum verimi ve optimum olmayan tümör birikimi nedeniyle engellenmektedir. Bu çalışmada, boyanın iletimini ve fotodinamik performansını artırmak için IR783'ü metal-organik çerçeve olan ZIF-8 ve UiO-66'ya kapsüllenme çalışması yapıldı ve ZIF-8'in daha ideal bir hedefleme molekülü olabilmesi için polietilen glikol-folik asit ile yüzey modifikasyonu yapılarak çok işlevli nanoplatformlar geliştirildi. IR783, ZIF-8, IR783@ZIF-8, PEG-FA/IR783@ZIF-8, UiO-66 ve IR783@UiO-66'nın, meme kanseri hücre hatları (MCF-7, MDA-MB-231) ve normal meme epitel hücreleri (MCF-10A) üzerindeki sitotoksik ve fototoksik etkilerini değerlendirmek için in vitro deneyler yürütüldü. Değişen ışık yoğunluklarında LED ışınlaması altında sonuçlar elde edildi. Sonuçlar, nanoplatformların normal hücreleri korurken doz ve ışığa bağlı olarak kanser hücresi canlılığını önemli ölçüde azalttığını gösterdi. Bu çalışma, PEG-FA yüzey modifikasyonunun etkisini göstererek ve ZIF-8 ve UiO-66'nın IR783 aracılı PDT'yi geliştirmek için umut verici nanotaşıyıcılar olma potansiyelini vurgulayarak, hedefli ve etkili meme kanseri tedavisi için sinerjik bir strateji sunmaktadır.Doctoral Thesis Design, Synthesis, and Characterization of Porous Dendritic Polymers for Gas Sensor Applications(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Büyükçakır, Onur; Zeybek, Hüseyin; Büyükçakır, OnurPolifenilen dendrimerler (PPD'ler), yüksek oranda dallanmış 3D küresel yapıları ile ayırt edilen makromoleküllerdir. PPD'ler genellikle merkezi çok fonksiyonlu bir çekirdek molekül etrafında fenil halkaları ve uç gruplara sahip dallarla inşa edilir. PPD'ler fizikokimyasal olarak kararlı ve sağlam yapılar sunan rijit, şekil değiştirmeyen fenil halkalarından oluşur. Bu karakteristik özellikleri PPD'leri ışık hasadı, organik elektronik, katalizörler gibi birçok uygulamada kullanılmak üzere umut verici bileşikler haline getirse de, katı haldeki gözeneksiz yapıları nedeniyle gaz ve enerji depolamada kullanımları sınırlıdır. Bu tez, fonksiyonel PPD'leri gözenekli dendritik polimerlere (PDendP'ler) dahil etmek için yeni bir modüler yaklaşım benimsemeyi amaçlamaktadır; bu yaklaşım, 'kalıcı-şekilli dendrimerleri' organik bağlayıcılarla polimerize ederek gerçekleştirilmektedir. Şekli bakımından kalıcı PPD'lerin monomer olarak kullanılması, PDendP'lerde yüzey alanlarının ve gözenekliliklerinin öngörülebilirliğini ve kontrol edilebilirliğini artıran yerel bir düzen sunar. Bu bağlamda, bu yaklaşım PDendP'lerde yapı ve işlevsellik üzerinde hassas moleküler kontrol sağlar. Bu tez, üç farklı PDendP hazırlamak için ditopik bir bağlayıcı kullanarak üç nesil PPD'nin polimerleştirilmesini önermiştir. Bu nedenle, yüzeyde bromo atomlarına sahip üç nesil PPD sentezlenmiş ve bu PPD'ler Suzuki eşleşme reaksiyonları yoluyla bağlayıcı olarak 1,4-bis(4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioksaborolan-2-il)benzen kullanılarak polimerleştirilmiştir. PDendP'ler ve PPD'ler NMR, FT-IR, BET, TGA, XRD, SEM ve EDX dahil olmak üzere çeşitli analitik teknikler kullanılarak karakterize edilmiştir. Sentezlenen tüm polimerler, PDendP'lerin kemorezistör sensör uygulamaları için bir algılama malzemesi olarak potansiyelini araştırmak amacıyla etanol buharına maruz bırakılmıştır. Islak laboratuvar ortamındaki sonuçları güçlendirmek için hesaplamalı simülasyonlardan yararlanılmıştır.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.