Polimerik nanotaşıyıcıların geliştirilmesi, karakterizasyonu ve etkinliğinin incelenmesi
Development, characteri̇zation of polymeric nanocarrier systems and i̇nvestigation of their effectiveness
- Tez No: 995368
- Danışmanlar: PROF. DR. EROL İNCE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Chemical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Antikanser, Bitkisel ilaçlar, Biyolojik malzemeler, Kontrollü ilaç salımı, Üç boyutlu biyoyazıcılar, Anticancer, Herbal medicine, Biological materials, Controlled drug release, Three-dimensional bioprinter
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Akciğer kanseri (AK), dünya genelinde en yüksek mortaliteye sahip malignitelerden biri olup, genellikle geç evrede teşhis edilmesi ve mevcut tedavi yöntemlerinin sistemik toksisite gibi ciddi yan etkiler oluşturması nedeniyle tedavi süreci zorluklar taşımaktadır. Erken evrede cerrahi müdahale etkili olsa da, ileri evrelerde lokal nüks riski yüksektir. Bu nedenle, cerrahi rezeksiyon sonrası geride kalabilecek mikroskobik tümör hücrelerinin ortadan kaldırılması, sistemik yan etkilerin azaltılması ve sağlıklı doku rejenerasyonunun desteklenmesi amacıyla hedeflenmiş lokal tedavi sistemlerinin geliştirilmesi önem taşımaktadır.Bu tez çalışmasında, Feijoa sellowiana (FE) ekstraktı ve Doksorubisin (DOX) yüklü biyobozunur polimerik iskelelerin, akciğer kanseri tedavisinde lokal kemoterapi amaçlı kullanımı araştırılmıştır. Çalışmanın temel amacı, cerrahi rezeksiyon sonrası geride kalabilecek mikroskobik tümör hücrelerinin hedeflenmiş lokal tedavi ile ortadan kaldırılması, sistemik toksisitenin azaltılması ve sağlıklı doku rejenerasyonunun desteklenmesidir. Bu kapsamda, Poli(laktik asit)/Kitosan (PLA/CS) bazlı iskeleler üç boyutlu (3D) baskı tekniğiyle üretilmiş, farklı dozlarda (100-250-500μg) FE ve DOX tek başına veya kombinasyon halinde yüklenmiştir. Yapı, ilaç salım performansını ve mekanik dayanımı optimize etmek amacıyla iki katmanlı olarak tasarlanmıştır. Alt katman, PLA/CS bileşiminden üretilerek yüksek mekanik stabilite sağlayıp iskelenin cerrahi bölgede konumunu korumasına yardımcı olurken; üst katman, Polikaprolakton/Bakteriyel selüloz (PCL/BC) kompozitinden oluşturulmuş olup optimize edilmiş gözenek yapısıyla hücre infiltrasyonu, besin ve metabolit değişimini kolaylaştırmıştır. Bu yapı, ilaç salımında erken dönemde terapötik dozun hızlı sağlanmasını, ilerleyen günlerde ise düşük fakat sürekli salım ile kanser hücre proliferasyonunun baskılanmasını mümkün kılmıştır. İlaç salım kinetiği analizleri, sistemin pH-duyarlı kontrollü salım profiline sahip olduğunu ve asidik koşullarda (pH 5.9) nötr ortama kıyasla daha yüksek kümülatif salım sağladığını göstermiştir. DOX gruplarında düşük yükleme miktarlarında ilk 24 saatte“burst release”gözlenirken, FE yüklemelerinde polifenol–polimer etkileşimleri nedeniyle salım hızının daha düşük olduğu belirlenmiştir. Korsmeyer–Peppas modeline yüksek uyum (R² > 0.95), salım mekanizmasının difüzyon kontrollü ve non-Fickian karakterde olduğunu ortaya koymuştur. Biyolojik testlerde, DOX yüklü iskeleler A549 hücrelerinde anlamlı sitotoksisite (p < 0.0001) gösterirken, FE sağlıklı hücrelerde metabolik aktiviteyi artırarak sitoprotektif etki sağlamıştır. Kombinasyon uygulamalarında en uygun oran 500 µg/mL FE + 250 µg/mL DOX olarak belirlenmiş; bu doz A549 hücrelerinde maksimum antiproliferatif etki, BEAS-2B hücrelerinde minimal toksisite sağlamıştır. Elde edilen sonuçlar, iki katmanlı FE/DOX yüklü PLA/CS iskelelerin, lokal kemoterapi için biyouyumlu, hedeflenebilir ve çok işlevli bir ilaç taşıma sistemi olarak klinik potansiyel taşıdığını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Lung cancer (LC) is one of the malignancies with the highest mortality worldwide and is often diagnosed at an advanced stage, where current treatment methods are limited by severe systemic toxicities, making the therapeutic process challenging. While surgical intervention is effective in the early stage, the risk of local recurrence is high in advanced stages. Therefore, the development of targeted local treatment systems aimed at eradicating microscopic tumor cells remaining after surgical resection, reducing systemic side effects, and supporting healthy tissue regeneration is of great importance. In this thesis, the local chemotherapy potential of biodegradable polymeric scaffolds loaded with Feijoa sellowiana (FE) extract and Doxorubicin (DOX) for lung cancer treatment was investigated. The primary aim was to eliminate residual microscopic tumor cells following surgery, minimize systemic toxicity, and promote healthy tissue regeneration. For this purpose, poly(lactic acid)/chitosan (PLA/CS)-based scaffolds were fabricated using three-dimensional (3D) printing technology, loaded with different doses (100–250–500 μg) of FE and DOX, either individually or in combination. The scaffold was designed as a two-layer structure to optimize drug release performance and mechanical strength. The lower layer, produced from PLA/CS, provided high mechanical stability and maintained scaffold positioning at the surgical site, while the upper layer, composed of polycaprolactone/bacterial cellulose (PCL/BC), featured an optimized porous architecture to facilitate cell infiltration as well as nutrient and metabolite exchange. This architecture enabled the rapid delivery of a therapeutic dose in the early period, followed by a low but sustained release to suppress cancer cell proliferation in the later stages. Drug release kinetics revealed a pH-responsive controlled release profile, with significantly higher cumulative release in acidic conditions (pH 5.9) compared to neutral pH (pH 7.4). DOX groups exhibited an initial burst release within the first 24 hours at lower loading amounts, whereas FE-loaded scaffolds demonstrated slower release due to polyphenol–polymer interactions. High correlation with the Korsmeyer–Peppas model (R² > 0.95) indicated a diffusion-controlled, non-Fickian release mechanism. Biological assays showed that DOX-loaded scaffolds induced significant cytotoxicity in A549 lung adenocarcinoma cells (p < 0.0001), while FE increased metabolic activity in healthy BEAS-2B cells, providing a cytoprotective effect. The optimal combination was determined as 500 μg/mL FE + 250 μg/mL DOX, achieving maximum antiproliferative activity in A549 cells and minimal toxicity in BEAS-2B cells. Overall, the results demonstrate that the two-layer FE/DOX-loaded PLA/CS scaffolds possess strong potential as a biocompatible, targetable, and multifunctional drug delivery system for localized chemotherapy applications in lung cancer treatment.
Benzer Tezler
- Kardiyovasküler sistem rahatsızlıklarının teşhis ve tedavisinde kullanılmak üzere yeni nesil nanotaşıyıcıların geliştirilmesi
Development of novel nanocarriers to be used in cardiovascular system disease diagnosis and therapy
DAMLA TÜRKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Poli (2-hidroksietil metakrilat) aşılanmış manyetik Fe2O3 nanoparçacıkların sentezi ve kontrollü doksorubisin salım uygulaması
Synthesis of poly (2-hydroxyethyl methacrylate) grafted magnetic Fe2O3 nanoparticles and application of controlled doxorubicin release
ÖZLEM GÜLÜM İNCİ
- Meme kanseri için hedeflenebilir ilaç salım sistemi olarak ikili ilaç yüklü albümin bazlı nanopartiküllerin geliştirilmesi
Development of dual drug loaded albumin based nanoparticles as a targetable drug delivery system for breast cancer
EZGİ TÜRKEŞ
Doktora
Türkçe
2025
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL
- Dendritik nanotaşıyıcı sistemlerin dermal hedeflendirme açısından değerlendirilmesi
Evaluation of nano-sized dendritic structures for dermal drug targeting
BEYZA BETÜL GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2018
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ GÜNGÖR
- Synthesis and characterization of polymer nanocarriers from renewable resources for cancer therapy
Yenilenebilir kaynaklardan kanser tedavisi için polimer nanotaşıyıcıların sentezi ve karakterizasyonu
ROJIA HOUSHANG
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Biyomühendislikİstinye ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR ÇAKIR HATIR