Biyomedikal uygulamalarda kullanılan fonksiyonel polimerlerin sitotoksisitelerinin incelenmesi
Investigation of cytotoxicities of functional polymers for biomedical applications
- Tez No: 495267
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUHAMMET ÜBEYDULLAH KAHVECİ, PROF. DR. ALİ KARAGÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Fonksiyonel polimer, PEG, ilaç salım sistemi, sitotoksisite, MTT, Vero, HeLa, Fonksiyonel polimerler, Functional polymer, PEG, drug release system, cytotoxicity, MTT, Vero, HeLa, Functional polymers
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde, poli(etilen glikol) (PEG) bazlı fonksiyonel polimerler tıbbın farklı alanlarında önemli rollere sahiptir. İlaç taşınımında başarılı bir yaklaşım olan PEGilasyonda, PEG-ilaç konjugatlarının birçok avantajı bulunmaktadır. Konjugatın vücutta uzun süre kalabilmesi, metabolik enzimlerle bozunurluğunun az olması ve protein immünojenitesini azaltması veya elimine etmesi bu avantajlardandır. Bu tez çalışmasının amacı, araştırma grubumuz tarafından %7 (MA046), % 17 (MA048) oranlarında N-(metakrilamido)süksinimid (NMAS) ve poli(etilen glikol) metakrilat (PEGMA) ko-monomerlerini içeren ve Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu (ATRP) ile sentezlenen suda çözünebilir süksinimidil ester fonksiyonlu aşırı dallanmış polimerlerin HeLa (İnsan servikal kanser hücre hattı) ve Vero (Afrika yeşil maymun böbrek hücre hattı)'daki sitotoksik etkilerinin incelenmesidir. Ayrıca karşılaştırılma yapılması amacı ile herhangi bir fonksiyonel grup içermeyen lineer yapılı poliPEGMA'nın da (MA066) sitotoksisiteleri incelenmiştir. Polimerlerin %10 fetal sığır serumu (FBS) içeren minimum esansiyel medyum (MEM) ile 0,1, 1, 25, 100 ve 500 µg/ml'lik konsantrasyonları hazırlanmıştır. Bu konsantrasyonlardaki polimer örnekleri HeLa ve Vero ile 72 saat inkübe edilmiş ve bu süre sonunda sitotoksisite analizi için 3- (4,5-dimetiltiyazol-2-il)-3,5-difenil tetrazolyum bromür (MTT) testi uygulanmıştır. Her bir örnek için testler üç kez tekrar edilmiştir. Hücre canlılıkları morötesi-görünür bölge (UV-Vis) spektroskopisinde 540 nanometre (nm)'deki absorbans değerlerinin ölçümü ile incelenmiş ve sonuçlar % canlılığa çevirilerek GraphPad Prism programında tek-yönlü ANOVA ile istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Sonuçların güven aralığı p<0,05 anlamlı kabul edilmiştir. Her bir polimere ait medyan inhibisyon konsantrasyonu (IC50) Very Simple IC50 Tool Kit ile hesaplanmıştır. Tüm fonksiyonel polimerlerde HeLa ve Vero'da % canlılığın kontrol konsantrasyondan (0 µg/ml), 500 µg/ml konsantrasyona çıkıldıkça düştüğü görülmüştür. IC50 dozları HeLa'da MA046 için 420,6 µg/ml, MA048 için 356,3 µg/ml, MA066 için 529,5 µg/ml; Vero'da MA046 için 482,0 µg/ml, MA048 için 401,5 µg/ml, MA066 için 557,4 µg/ml olarak hesaplanmıştır. IC50 değerinin artan süksinimidil ester miktarıyla düştüğü yani polimerin daha toksik hale geldiği anlaşılmaktadır. Sentezlenen polimerler, hesaplanan IC50 dozları altında güvenlidir. Bu çalışmaların devamıyla birlikte; hedef hücreler dışında toksik etki oluşturmayan, PEG türevi-etken madde konjugatlarının yeni ilaç salım sistemleri olarak kullanılabileceğini düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, functional polymers based on poly(ethylene glycol) (PEG) have important roles in different fields of medicine. In PEGylation, a successful approach to drug delivery, PEG-drug conjugates have many advantages. These advantages include the ability of the conjugate to remain in the body for a long time, the degradation by metabolic enzymes being low, and the reduction or elimination of protein immunogenicity. The aim of this thesis is to investigate cytotoxicities of water-soluble hyperbranched polymers functionalized with succinimidyl ester obtained via Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) of %7 (MA046) or % 17 (MA048) N-(methacryloxy) succinimide (NMAS) with poly(ethylene glycol) methacrylate (PEGMA) monomers on HeLa (Human cervical cancer cell line) and Vero (African green monkey kidney cell line). Concentrations of functional polymers at 0.1, 1, 25, 100 and 500 μg/ml were prepared with minimum essential medium (MEM) which contains 10% fetal bovine serum (FBS). The polymer samples at these concentrations were incubated with HeLa and Vero for 72 hours and end of the time, 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -3,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) test was performed for cytotoxicity analysis. Three replicate experiments were made for each sample. Cell viabilities were measured by ultraviolet- visible region (UV-Vis) spectroscopy at 540 nanometers (nm) and the results were statistically evaluated by one-way ANOVA in GraphPad Prism program, converted to % viability. p <0.05 was considered significant. The median inhibitory concentration (IC50) of each polymer was calculated using the Very Simple IC50 Tool Kit. It was observed that % viability decreased in HeLa and Vero for all functional polymers from control concentration (0 µg/ml) to 500 µg/ml. IC50 doses of HeLa for MA046 is 420.6 µg/ml, MA048 is 356.2 µg/ml, MA066 is 529.5 µg/ml; IC50 doses of Vero for MA046 is 482.0, MA048 is 401.5 µg/ml, MA066 is 557.4 µg/ml. It is understood that the IC50 dose decreases with increasing succinimidyl ester and the polymer becomes more toxic. The synthesized polymers are safe under the calculated IC50 doses. With the continuation of these studies; it is thought that PEG derivative-active agent conjugates, which do not produce toxic effects other than the target cells, may be used as new drug delivery systems.
Benzer Tezler
- Synthesis of some functional conducting polymers, characterization, Mott-Schottky analysis and sensor applications
Bazı fonksiyonel iletken polimerlerin sentezi, karakterizasyonu, Mott-Schottky analizi ve sensor uygulamaları
TOLGA KARAZEHİR
Doktora
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. MURAT ATEŞ
- Biopolyester / natural polymer blends for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için biyopoliester / doğal polimer harmanları
CANSU ÜLKER TURAN
Doktora
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Synthesis and characterization of PEG-b-PLA copolymer for the targeted nano drug delivery systems
Hedeflendiricili ilaç taşıyıcı nano sistemler için PEG-b-PLA kopolimerinin sentez ve karakterizasyonu
ÇİĞDEM ÇAKICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN
DR. ÖZGÜR YILMAZ
- Nanocomposite scaffolds containing metal nanoparticles
Metal nanotanecik içeren nanokompozit yapı iskeleleri
AYŞEN AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Surface modification of carbon nanotubes (CNTs) via click reactions
Karbon nanotüp (CNTs) yüzeyinin click reaksiyonları ile modifikasyonu
PINAR SİNEM OMURTAG ÖZGEN
Doktora
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT TUNCA