Geri Dön

Investigation of interfacial organization of nanoscopic species at flowing liquid crystal-water interfaces

Akan sıvı kristal-su arayüzlerinde nanoskopik türlerin arayüz organizasyonunun araştırılması

PDF İndir

  1. Tez No: 973312
  2. Yazar: CANSU DEDEOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE BÜKÜŞOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Hücre zarları, hücresel aktivitelerin sürdürülmesi için kritik öneme sahip olan fosfolipit çift katmanlarından oluşur ve bu katmanlardaki değişiklikler Alzheimer ve nörodejeneratif bozukluklar gibi hastalıklara katkıda bulunur. Önceki çalışmalar, statik nematik sıvı kristal (LC)-su arayüzlerindeki fosfolipitlerin arayüz kaynaklı yönelimsel geçişlere neden olduğunu göstermiş olsa da mekanik özelliklerden etkilenen vezikül füzyon kinetiğinin hassas ölçümü sınırlı kalmaktadır. Bu çalışmada, LC arayüzlerinin yüksek duyarlılığı sayesinde sürekli ve hızlı ölçüm sağlayan, nematik LC-sulu faz arayüzü oluşturan yeni bir mikroakışkan platform sunuyoruz. Bu çalışmada değişen mekanik özelliklere sahip fosfolipitleri inceledik: 1,2-dilauroyl-sn-glisero-3-fosfokolin (DLPC, Terime= -2°C), 1,2-dioleoil-sn-glisero 3-fosfokolin (DOPC, Terime= -17 °C), (sıvı benzeri) 1,2-dipalmitoil-sn-glisero-3 fosfokolin (DPPC, Terime= 41°C), sfingomyelin (Egg SM, Terime= 38°C), (katı benzeri). Floresans ve polarize ışık mikroskopisi kullanarak, füzyon kinetiği sayesinde lipitlerin adveksiyon baskın akış nedeniyle kanalın sonunda biriktiğini bulduk. DLPC ve DOPC'nin benzer füzyon kinetiği gösterdiğini, Egg SM veziküllerinin ise DPPC'nin aksine, sert yapıları nedeniyle arayüze füzyonun gerçekleşmediğini ortaya koyduk; DPPC ise kayma kaynaklı füzyona uğramıştır. Ayrıca, yumuşamanın (DTAB yoluyla) ve sertleşmenin (C16-seramid yoluyla) veziküller üzerindeki etkisini gösterdik. DTAB-lipit karışık miseller, sert Egg SM de dahil olmak üzere arayüzde yüksek füzyon gösterdi. Buna karşılık, C16-seramid katkılı DLPC vezikülleri arayüze füzyonu gerçekleştiremedi ve bu da artan sertliği gösterdi. Ayrıca, kolesterolün lipide özgü etkiler gösterdiğini bulduk: kolesterol DLPC ve DOPC veziküllerinin sertliğini ~%50 mole kadar artırdı, DPPC'yi kademeli olarak sertleştirdi ve Egg SM'yi %75 kolesterolde yumuşatarak kayma kaynaklı füzyona olanak sağladı. Bu bulgular, konuk moleküllerin değişen kompozisyonlarıyla değişen zar mekaniğine dair yeni bakış açıları sağlıyor ve zar mekaniğiyle ilişkili hastalıkların erken teşhisi için bir platform öneriyor.

Özet (Çeviri)

Cell membranes are composed primarily of phospholipid bilayers that are critical for maintaining cellular activities, and alterations contribute to diseases, such as Alzheimer's and neurodegenerative disorders. While previous studies have shown that phospholipids at static nematic liquid crystal (LC)-water interfaces induce interface-driven orientational transitions, precise quantification of vesicle fusion kinetics, influenced by the mechanical properties, remains limited. In this study, we introduce a novel microfluidic platform forming a flowing soft interface of nematic LC-aqueous phases, enabling continuous and rapid quantification due to the high responsiveness of LC interfaces. We investigated phospholipids with varying mechanical properties: 1,2-dilauroyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DLPC, Tm= 2°C), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC, Tm= -17 °C), (liquid-like) 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC, Tm= 41°C), sphingomyelin (Egg SM, Tm=38°C), (solid-like). Using fluorescence and polarized light microscopy, we found that lipid-rich domains accumulated at the end of the channel due to advection-dominated flow, determined by fusion kinetics. We revealed that DLPC and DOPC showed similar fusion kinetics, while Egg SM vesicles failed to fuse into the interface due to their rigid nature, unlike DPPC, which underwent shear induced fusion of vesicles to the interface. Moreover, we showed the effect of softening (via DTAB) and stiffening (via C16-ceramide) on vesicles. DTAB-lipid mixed micelles showed high coverage at the interface, including for rigid Egg SM. In contrast, C16-ceramide-doped DLPC vesicles did not fuse, indicating enhanced rigidity. Cholesterol exhibited lipid-specific effects: it increased the rigidity of DLPC and DOPC vesicles up to ~50 mol%, gradually stiffened DPPC, and softened Egg SM at 75% cholesterol, enabling shear-induced fusion of vesicles to the interface. These findings provide new insights into changing membrane mechanics with changing compositions of guest molecules and propose a platform for early diagnosis of membrane mechanics-associated diseases.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    941335

    Accelerating the discovery of conducting polymergraphene nanocomposites via high-performance computing and high-throughput screening

    Yüksek performanslı hesaplama ve yüksek verimli tarama yöntemleriyle iletken polimer-grafen nanokompozitlerinin keşfinin hızlandırılması

    TUĞBA HACIEFENDİOĞLU AYDIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EROL YILDIRIM

  2. Tez No

    66867

    Türkiye'de inşaat sektöründe proje yöneticilerinin motivasyonu

    Motivational profiles for construction project managers

    AYŞE TİRYAKİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA HEYECAN GİRİTLİ

  3. Tez No

    402973

    Investigation of interfacial effects in ferromagnetic thin-films

    Başlık çevirisi yok

    MUSTAFA TOKAÇ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Fizik ve Fizik MühendisliğiUnıversıty Of Durham

    PROF. DEL ATKINSON

    DR. AIDAN T. HINDMARCH

  4. Tez No

    286429

    Investigation of the interfacial instability between a Newtonian fluid and a polymeric fluid under the influence of an electric field for microfluidics applications

    Mikroakışkan uygulamaları için Newtonyen bir akışkan ile polimerik bir akışkanın arayüzey kararsızlığının elektrik alanı etkisinde incelenmesi

    GÜLSÜM ERSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. KEREM UĞUZ

  5. Tez No

    377256

    Investigation of different cure methods on the interfacial strenght of polymer based fiber reinforced composites

    Polimer esaslı lif takviyeli kompozit malzemelerinin arabirim mukavemeti üzerine farklı kür metotlarının etkinliğinin incelenmesi

    KAZIM CANER BİLDİRİCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Metalurji MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ARİF NİHAT GÜLLÜOĞLU

Geri Dön