Phd Degree / Doktora

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/2869

Browse

Filters

2024 - 20252

Settings

Author: search.filters.author.Yıldız, Ümit HakanSubject: search.filters.subject.Chemistry

Search Results

Now showing 1 - 2 of 2
  • 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 Hakan
    Jelatin 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
    Synthesis and Characterization of Near-Infrared (nir) Emissive Conjugated Polymer Dots for Tumoroid Imaging
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Karabacak, Soner; Yıldız, Ümit Hakan
    This 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.