Theses supervised by Prof. Dr. Gökhan Kaçar
10 theses · Trakya University
MRNA yüklü iyonize edilebilen katyonik lipitler ile oluşturulan lipozomal nanoyapıların DPD yöntemi ile simülasyonu
mRNA, protein sentezinde DNA'dan genetik mesajı alıp ribozoma protein sentezi için taşıyan bir biyomoleküldür. Hücreye, sahip olmadığı bir genin proteinini sentezletmek için dışarıdan mRNA aktarımı yapılabilir. Günümüzde biyoteknolojinin gelişmesi ile hassas yapılı mRNA'nın hücre içine iletilmesi önemli bir araştırma konusu olmuştur. mRNA, protein sentez kodlarını taşıyan biyomolekül olması nedeniyle genetik tedavilerde ve aşı geliştirmede büyük potansiyele sahiptir, ancak hassas yapısı doğrudan hücreye iletilmesini zorlaştırır. Bu sorunun üstesinden gelmek için nanoteknoloji umut vaat etmektedir. Nanoyapılar mRNA'nın hücre içine taşınmasında yüksek potansiyele sahiptir. Birçok malzeme ile oluşturulabilen nanoyapılar biyouyumlu olmaları, biyoyararlanımı arttırmaları gibi pek çok avantaja sahiptir. Lipitler hücre zarında da bulunan biyomoleküller olduklarından lipit nanoyapılar mRNA'nın güvenli ve etkili taşınması için umut verici taşıyıcı sistemlerdendir. Biyogüvenli, sirkülasyon süresi uzun ve modifiye edilebilir özelliklere sahip lipit nanoyapılar, gen ve ilaç taşıyıcı sistemler olarak dikkat çekmektedir. Özellikle, iyonize edilebilir katyonik lipitler, pH'a duyarlı olmaları, negatif yüklü nükleik asitleri pozitif yükleri ile stabile edebilmeleri, hücre zarına entegrasyonları ve immün sistemden kaçabilme yetenekleri sayesinde, lipozomlar arasında daha güvenli ve etkili adaylar olarak gösterilebilirler. Moleküler Dinamik (MD) simülasyonları, moleküller arası ve molekül içi etkileşimleri bilgisayar teknolojileri ile inceleyen bir alandır. Deneysel verilerle uyumlu sonuçlar elde edilebilen MD simülasyonları araştırmacılara maliyet, zaman tasarrufunun yanı sıra moleküler düzeyi daha iyi anlamayı sağlar. Biyolojik sistemler gibi karmaşık sistemlerin simülasyonunda v kullanılan Dağıtıcı Parçacık Dinamiği (DPD) yöntemi, yüksek zaman ölçeklerinde ve büyük sistemlerde verimli simülasyonlar gerçekleştirebilir, bu da iyonize edilebilir katyonik lipitler ve hassas yapılı mRNA arasındaki etkileşimleri incelemek için idealdir. Bu çalışma, mRNA-ilaç taşıyıcı sistemlerde kullanılan iyonize edilebilir katyonik lipitlerin davranışlarını anlamak, moleküller arası ve molekül içi etkileşimi detaylıca incelemek için DPD yöntemi ile simülasyonlar yapmayı amaçlanmıştır. Sonuç olarak, mRNA'nın hücre içine taşınmasında iyonize edilebilir katyonik lipitlerle oluşturulan nanoyapıların DPD yöntemiyle incelenmesi, bu alandaki bilgi birikime katkılar sunmayı ve mRNA taşıma sistemlerinin geliştirilmesinde yeni ve etkili stratejilerin belirlenmesine yardımcı olmayı hedeflemektedir. Bu tezde, iyonize edilebilir katyonik lipitlerle oluşturulan nanoyapının mRNA taşıma mekanizmasını ve moleküller arası etkileşimlerini detaylıca incelemek amacıyla Dağıtıcı Parçacık Dinamiği (DPD) yöntemi kullanılacaktır.
Poliüretan sistemlerin mekanik ve protein adsorpsiyon özelliklerinin moleküler dinamik simülasyonları ile incelenmesi
Çalışmanın amacı, hidrofilik-hidrofobik ve hidrofilik sarkan zincirlere sahip poliüretan (PU) sistemlerin mekanik-termal özellikleri ve protein etkileşimlerini moleküler dinamik (MD) simülasyon yöntemini kullanarak araştırmaktır. PU kaplamaların farklı bileşenlerinin termal ve mekanik özelliklerini nasıl etkilediğini ve bu sistemlerin biyoteknolojik uygulamalarına katkıda bulunma potansiyelini araştırmaktadır. Çalışma, hidrofilik ve amfifilik PU sistemlerinin mekanik ve termal özelliklerinde belirgin farklılıklar gösterdiğini ortaya koymuştur. Aynı zamanda, PU kaplamaların deniz organizmalarının yapışkan proteinleri ile etkileşimlerini incelemek için protein-polimer etkileşim enerjileri hesaplanmış ve PU kaplamaların bu tür etkileşimlere duyarlılığı araştırılmıştır. Bu bulgular biyoteknolojik ve antifouling kaplama tasarımlarının geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır. Ayrıca çalışma, çok ölçekli modelleme tekniklerinin moleküler düzeydeki faaliyetlere dayalı olarak makro ölçekteki özellikleri ne kadar iyi tahmin edebildiğini göstermektedir. Bulgular, çeşitli çevresel ortamlarda daha iyi performans gösteren ve gelişmiş biyo-direnç ve dayanıklılığa sahip yeni nesil PU kaplamaların mantıksal gelişimi için yararlı öneriler sunmaktadır.
İlaç taşıyıcı malzeme olarak bir polimerik jelin özelliklerinin moleküler simülasyonlar yoluyla belirlenmesi
Günümüzde alternatif akıllı ilaç taşıma sistemlerinin geliştirilmesinde yeni çapraz bağlı polimerik jellerin geliştirilmesi büyük öneme sahiptir. Bu tez çalışması kapsamında, yeni bir ilaç taşıyıcı geliştirmek için Pluronic®-tabanlı polimerik bir jelin moleküler modelleme ve simülasyonlarla incelenmesi amaçlanmıştır. Tezin amacı doğrultusunda öncelikle incelenen polimerik jellerin mekanik özellikleri elde edilmiştir. Sonrasında, jellerin içerisine ilaç molekülleri de eklenerek farklı sıcaklıklarda ilaç salımı ve enkapsülasyon etkinliği araştırılmıştır. Bu tez çalışmasındaki simülasyonlar, kaba-taneli simülasyon yöntemlerinden biri olan MARTINI kuvvet alanı ile gerçekleştirilmiştir. Ek olarak, simülasyonlar sonucunda ilacın taşıyıcı sistem içindeki dağılımı, dinamik özellikleri ve etkileşimlerinin de incelenmesi sağlanmıştır. Ayrıca, ilacın salım özellikleri ve salım süreçleri de moleküler simülasyonlar ile incelenmiştir. Bu tez çalışması sonucunda elde edilen bulgular, polimerik jellerin yapıları ve bu jellere simülasyon ortamında ilaç molekülleri eklenerek ilaç taşıma kapasiteleri ve jel özellikleri ile ilgili değerli bilgiler sunmaktadır. Tez kapsamında elde edilen bilgiler ışığında yeni ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi için önemli bilgilerin literatüre sunulması beklenmektedir.
İlaç taşıyıcı malzeme olarak bir polimerik jelin özelliklerinin moleküler simülasyonlar yoluyla belirlenmesi
Günümüzde alternatif akıllı ilaç taşıma sistemlerinin geliştirilmesinde yeni çapraz bağlı polimerik jellerin geliştirilmesi büyük öneme sahiptir. Bu tez çalışması kapsamında, yeni bir ilaç taşıyıcı geliştirmek için Pluronic®-tabanlı polimerik bir jelin moleküler modelleme ve simülasyonlarla incelenmesi amaçlanmıştır. Tezin amacı doğrultusunda öncelikle incelenen polimerik jellerin mekanik özellikleri elde edilmiştir. Sonrasında, jellerin içerisine ilaç molekülleri de eklenerek farklı sıcaklıklarda ilaç salımı ve enkapsülasyon etkinliği araştırılmıştır. Bu tez çalışmasındaki simülasyonlar, kaba-taneli simülasyon yöntemlerinden biri olan MARTINI kuvvet alanı ile gerçekleştirilmiştir. Ek olarak, simülasyonlar sonucunda ilacın taşıyıcı sistem içindeki dağılımı, dinamik özellikleri ve etkileşimlerinin de incelenmesi sağlanmıştır. Ayrıca, ilacın salım özellikleri ve salım süreçleri de moleküler simülasyonlar ile incelenmiştir. Bu tez çalışması sonucunda elde edilen bulgular, polimerik jellerin yapıları ve bu jellere simülasyon ortamında ilaç molekülleri eklenerek ilaç taşıma kapasiteleri ve jel özellikleri ile ilgili değerli bilgiler sunmaktadır. Tez kapsamında elde edilen bilgiler ışığında yeni ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi için önemli bilgilerin literatüre sunulması beklenmektedir.
İlaç taşıyıcı malzeme olarak bir polimerik jelin özelliklerinin moleküler simülasyonlar yoluyla belirlenmesi
Günümüzde alternatif akıllı ilaç taşıma sistemlerinin geliştirilmesinde yeni çapraz bağlı polimerik jellerin geliştirilmesi büyük öneme sahiptir. Bu tez çalışması kapsamında, yeni bir ilaç taşıyıcı geliştirmek için Pluronic®-tabanlı polimerik bir jelin moleküler modelleme ve simülasyonlarla incelenmesi amaçlanmıştır. Tezin amacı doğrultusunda öncelikle incelenen polimerik jellerin mekanik özellikleri elde edilmiştir. Sonrasında, jellerin içerisine ilaç molekülleri de eklenerek farklı sıcaklıklarda ilaç salımı ve enkapsülasyon etkinliği araştırılmıştır. Bu tez çalışmasındaki simülasyonlar, kaba-taneli simülasyon yöntemlerinden biri olan MARTINI kuvvet alanı ile gerçekleştirilmiştir. Ek olarak, simülasyonlar sonucunda ilacın taşıyıcı sistem içindeki dağılımı, dinamik özellikleri ve etkileşimlerinin de incelenmesi sağlanmıştır. Ayrıca, ilacın salım özellikleri ve salım süreçleri de moleküler simülasyonlar ile incelenmiştir. Bu tez çalışması sonucunda elde edilen bulgular, polimerik jellerin yapıları ve bu jellere simülasyon ortamında ilaç molekülleri eklenerek ilaç taşıma kapasiteleri ve jel özellikleri ile ilgili değerli bilgiler sunmaktadır. Tez kapsamında elde edilen bilgiler ışığında yeni ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi için önemli bilgilerin literatüre sunulması beklenmektedir.
Poliüretan sistemlerin mekanik ve protein adsorpsiyon özelliklerinin moleküler dinamik simülasyonları ile incelenmesi
Çalışmanın amacı, hidrofilik-hidrofobik ve hidrofilik sarkan zincirlere sahip poliüretan (PU) sistemlerin mekanik-termal özellikleri ve protein etkileşimlerini moleküler dinamik (MD) simülasyon yöntemini kullanarak araştırmaktır. PU kaplamaların farklı bileşenlerinin termal ve mekanik özelliklerini nasıl etkilediğini ve bu sistemlerin biyoteknolojik uygulamalarına katkıda bulunma potansiyelini araştırmaktadır. Çalışma, hidrofilik ve amfifilik PU sistemlerinin mekanik ve termal özelliklerinde belirgin farklılıklar gösterdiğini ortaya koymuştur. Aynı zamanda, PU kaplamaların deniz organizmalarının yapışkan proteinleri ile etkileşimlerini incelemek için protein-polimer etkileşim enerjileri hesaplanmış ve PU kaplamaların bu tür etkileşimlere duyarlılığı araştırılmıştır. Bu bulgular biyoteknolojik ve antifouling kaplama tasarımlarının geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır. Ayrıca çalışma, çok ölçekli modelleme tekniklerinin moleküler düzeydeki faaliyetlere dayalı olarak makro ölçekteki özellikleri ne kadar iyi tahmin edebildiğini göstermektedir. Bulgular, çeşitli çevresel ortamlarda daha iyi performans gösteren ve gelişmiş biyo-direnç ve dayanıklılığa sahip yeni nesil PU kaplamaların mantıksal gelişimi için yararlı öneriler sunmaktadır.
Poliüretan sistemlerin mekanik ve protein adsorpsiyon özelliklerinin moleküler dinamik simülasyonları ile incelenmesi
Çalışmanın amacı, hidrofilik-hidrofobik ve hidrofilik sarkan zincirlere sahip poliüretan (PU) sistemlerin mekanik-termal özellikleri ve protein etkileşimlerini moleküler dinamik (MD) simülasyon yöntemini kullanarak araştırmaktır. PU kaplamaların farklı bileşenlerinin termal ve mekanik özelliklerini nasıl etkilediğini ve bu sistemlerin biyoteknolojik uygulamalarına katkıda bulunma potansiyelini araştırmaktadır. Çalışma, hidrofilik ve amfifilik PU sistemlerinin mekanik ve termal özelliklerinde belirgin farklılıklar gösterdiğini ortaya koymuştur. Aynı zamanda, PU kaplamaların deniz organizmalarının yapışkan proteinleri ile etkileşimlerini incelemek için protein-polimer etkileşim enerjileri hesaplanmış ve PU kaplamaların bu tür etkileşimlere duyarlılığı araştırılmıştır. Bu bulgular biyoteknolojik ve antifouling kaplama tasarımlarının geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır. Ayrıca çalışma, çok ölçekli modelleme tekniklerinin moleküler düzeydeki faaliyetlere dayalı olarak makro ölçekteki özellikleri ne kadar iyi tahmin edebildiğini göstermektedir. Bulgular, çeşitli çevresel ortamlarda daha iyi performans gösteren ve gelişmiş biyo-direnç ve dayanıklılığa sahip yeni nesil PU kaplamaların mantıksal gelişimi için yararlı öneriler sunmaktadır.
Kanser tedavisinde kullanılan bazı sinerjistik ve antagonist ilaç kombinasyonlarının karışım davranışlarının moleküler simülasyon yoluyla incelenmesi
Kanser tedavisinde kullanılacak ilaçların belirlenmesi için konvansiyonel yaklaşımlar arasında uygun ilaç kombinasyonlarının belirlenmesi en önemli adımlardandır. Kanserde kombine kullanılan ilaçlar birbirlerinin etkilerini arttırabilmekte ve/veya azaltabilmektedirler. İlaçların birbirleri ile etkileşimleri sayesinde bireydeki yararlı, canlı hücrelere zarar vermeden kanser hücreleri yok edilebilmektedir. Kemoterapi ilaçlarının geliştirilme süreci çok uzun zaman gerektirdiğinden dolayı alternatif tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi, kombine olarak hangi ilaçların kullanılacağının doğru bir şekilde tanımlanmasını gerektirmektedir. Bu sebeple, ilaçların sinerjistik ve antagonist etkilerinin öngörülmesi için uygun kurallarının belirlenmesi tedavi aşamasında uygun ilaç seçimini hızlandıracaktır. Bu tezin amacı, halihazırda deneysel olarak sinerjistik ve antagonist davranışları bilinen ilaçların moleküler seviyedeki özelliklerini hesaplamalı olarak tahmin etmek için moleküler simülasyon yöntemleri gerçekleştirmektir. Tez kapsamında belirlenen sinerjistik ilaçlar Amigdalin/5-Fluourosil ve Amigdalin/Metronidazol; antagonist ilaçlar Amigdalin/Miltefosin ve Amigdalin/Sisplatin şeklindedir. Tez kapsamında incelenen sistemlerin atomik yapılarını içeren moleküler dinamik yöntemi kullanılmıştır. İlaç karışımlarının moleküler yapıları bilgisayar ortamında oluşturulmuş ve simülasyonlar sonucunda bu yapıların aralarındaki etkileşimler termodinamik ve yapısal özellikleri bakımından incelenmiştir. İlaç kombinasyonları çok fazla olduğundan ıslak deneyler ile sinerjistik ve antagonist ilaçları taramak zaman almaktadır. Bu nedenle tez kapsamında elde edilecek sonuçlar ile deneysel olarak yoğun iş gücü gerektiren ilaçların benzer özelliklerinin karakterizasyonu sürecinin bilgisayarlı simülasyonlar yoluyla hızlanması hedeflenmiştir.
Kanser tedavisinde kullanılan bazı sinerjistik ve antagonist ilaç kombinasyonlarının karışım davranışlarının moleküler simülasyon yoluyla incelenmesi
Kanser tedavisinde kullanılacak ilaçların belirlenmesi için konvansiyonel yaklaşımlar arasında uygun ilaç kombinasyonlarının belirlenmesi en önemli adımlardandır. Kanserde kombine kullanılan ilaçlar birbirlerinin etkilerini arttırabilmekte ve/veya azaltabilmektedirler. İlaçların birbirleri ile etkileşimleri sayesinde bireydeki yararlı, canlı hücrelere zarar vermeden kanser hücreleri yok edilebilmektedir. Kemoterapi ilaçlarının geliştirilme süreci çok uzun zaman gerektirdiğinden dolayı alternatif tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi, kombine olarak hangi ilaçların kullanılacağının doğru bir şekilde tanımlanmasını gerektirmektedir. Bu sebeple, ilaçların sinerjistik ve antagonist etkilerinin öngörülmesi için uygun kurallarının belirlenmesi tedavi aşamasında uygun ilaç seçimini hızlandıracaktır. Bu tezin amacı, halihazırda deneysel olarak sinerjistik ve antagonist davranışları bilinen ilaçların moleküler seviyedeki özelliklerini hesaplamalı olarak tahmin etmek için moleküler simülasyon yöntemleri gerçekleştirmektir. Tez kapsamında belirlenen sinerjistik ilaçlar Amigdalin/5-Fluourosil ve Amigdalin/Metronidazol; antagonist ilaçlar Amigdalin/Miltefosin ve Amigdalin/Sisplatin şeklindedir. Tez kapsamında incelenen sistemlerin atomik yapılarını içeren moleküler dinamik yöntemi kullanılmıştır. İlaç karışımlarının moleküler yapıları bilgisayar ortamında oluşturulmuş ve simülasyonlar sonucunda bu yapıların aralarındaki etkileşimler termodinamik ve yapısal özellikleri bakımından incelenmiştir. İlaç kombinasyonları çok fazla olduğundan ıslak deneyler ile sinerjistik ve antagonist ilaçları taramak zaman almaktadır. Bu nedenle tez kapsamında elde edilecek sonuçlar ile deneysel olarak yoğun iş gücü gerektiren ilaçların benzer özelliklerinin karakterizasyonu sürecinin bilgisayarlı simülasyonlar yoluyla hızlanması hedeflenmiştir.
Kanser tedavisinde kullanılan bazı sinerjistik ve antagonist ilaç kombinasyonlarının karışım davranışlarının moleküler simülasyon yoluyla incelenmesi
Kanser tedavisinde kullanılacak ilaçların belirlenmesi için konvansiyonel yaklaşımlar arasında uygun ilaç kombinasyonlarının belirlenmesi en önemli adımlardandır. Kanserde kombine kullanılan ilaçlar birbirlerinin etkilerini arttırabilmekte ve/veya azaltabilmektedirler. İlaçların birbirleri ile etkileşimleri sayesinde bireydeki yararlı, canlı hücrelere zarar vermeden kanser hücreleri yok edilebilmektedir. Kemoterapi ilaçlarının geliştirilme süreci çok uzun zaman gerektirdiğinden dolayı alternatif tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi, kombine olarak hangi ilaçların kullanılacağının doğru bir şekilde tanımlanmasını gerektirmektedir. Bu sebeple, ilaçların sinerjistik ve antagonist etkilerinin öngörülmesi için uygun kurallarının belirlenmesi tedavi aşamasında uygun ilaç seçimini hızlandıracaktır. Bu tezin amacı, halihazırda deneysel olarak sinerjistik ve antagonist davranışları bilinen ilaçların moleküler seviyedeki özelliklerini hesaplamalı olarak tahmin etmek için moleküler simülasyon yöntemleri gerçekleştirmektir. Tez kapsamında belirlenen sinerjistik ilaçlar Amigdalin/5-Fluourosil ve Amigdalin/Metronidazol; antagonist ilaçlar Amigdalin/Miltefosin ve Amigdalin/Sisplatin şeklindedir. Tez kapsamında incelenen sistemlerin atomik yapılarını içeren moleküler dinamik yöntemi kullanılmıştır. İlaç karışımlarının moleküler yapıları bilgisayar ortamında oluşturulmuş ve simülasyonlar sonucunda bu yapıların aralarındaki etkileşimler termodinamik ve yapısal özellikleri bakımından incelenmiştir. İlaç kombinasyonları çok fazla olduğundan ıslak deneyler ile sinerjistik ve antagonist ilaçları taramak zaman almaktadır. Bu nedenle tez kapsamında elde edilecek sonuçlar ile deneysel olarak yoğun iş gücü gerektiren ilaçların benzer özelliklerinin karakterizasyonu sürecinin bilgisayarlı simülasyonlar yoluyla hızlanması hedeflenmiştir.