Analysis of the in-vitro nanoparticle-cell interactions via smoothing splines mixed effects model

Bu tezde, nanopartikül (NP)-hücre etkileşimini anlamak ve nanopartiküllerin hücreye tutunma oranını tahmin etmek için bir karma etkiler modeli geliştirilmiştir. NP-hücre etkileşiminin incelenmesi, güdümlü ilaç dağıtım sistemleri ve kanser gibi hastalıkların hücre düzeyinde teşhis ve tedavisi açısından çok önemlidir. Nanopartiküllerin hücreye tutunma oranı, nanopartiküllerin kimyasal yapısı (tipi), boyutu, yüzey yükü ve yoğunluğu ile enkübasyon zamanına bağlıdır. Bu değişken değerlerin çok sayıda kombinasyonu olduğu düşünüldüğünde NP-hücre etkileşiminin kapsamlı bir deneysel çalışmayla incelenmesi pratik bir yaklaşım değildir. Fakat matematiksel bir model, sınırlı sayıda ve dikkatli tasarlanmış deneylerin sonuçlarını genelleyebilmekte ve alternatif işlem tasarımı, planlanması ve karşılaştırması çalışmalarında hücreye tutunma oranı verisinin simulasyonunda kullanılabilmektedir. Bu tezde, Türkiye?deki Nanotıp ve İleri Teknolojiler Merkezi?nin gerçekleştirdirdiği in-vitro NP-sağlıklı hücre deneylerinden elde edilen verilere dayanılarak NP hücresel tutunma oranı için yeni bir matematiksel model önermekteyiz. Önerilen model, her biri küresel şekilli polimetil metakrilat (PMMA), silika ve polilaktik asit (PLA) nanopartiküllerin hücreye tutunma oranını tahmin etmektedir. Bildiğimiz kadarıyla bu çalışma, karma model metodolojisini nanotıp alanında uygulayan ilk çalışma ve NP hücresel tutunma oranını güvenilir istatistiksel prensiplere dayanarak tahmin eden ilk matematiksel modeldir. Bizim modelimiz, güdümlü ilaç dağıtım sistemleri üzerine çalışan araştırmacılar için maliyet etkin bir araç sağlayacaktır.