Biyomühendislik Ana Bilim Dalı Tez Koleksiyonu

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12573/417

Browse

Now showing 1 - 20 of 38

Design and Identification of Novel Candidates Against the Tyrosine Kinase Domain of ALK by Comprehensive in Silico Approaches
(2025) Sarı, Ceyhun; Akçok, İsmail; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik; 01. Abdullah Gül University
Anaplastik büyük hücreli lenfoma hücre hatlarında füzyon protein ortağı olarak keşif edilen Anaplastik Lenfoma Kinaz'ın (ALK), keşifinden bu yana ALK çeşitli füzyon ortakları ile çok sayıda kanserde rol oynadığı ortaya çıkmıştır. Rol oynadıkları kanser şu şekilde sıralanabilir: küçük hücreli olmayan akciğer kanseri (NSCLC); anaplastik büyük hücreli lenfoma (ALCL); nöroblastom; rabdomiyosarkom; vb. Son yılda, ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) ALK'yi hedefleyen birçok bileşik onay almıştır. Bu gelişmelere rağmen, yakın zamanda yapılan bir çalışma ALK pozitif NSCLC hastalarının yaklaşık yarısının hastalık ilerlemesi yaşanacağını vurgulanmıştır, başlangıç tedavisi olan Alectinib, ikinci nesil ALK inhibitörü ve üçüncü nesil ALK inhibitörü Lorlatinib rağmen. Bu noktaları göze alarak, bu çalışma ALK'nin tirozin kinaz alanını hedefleyebilecek yeni bileşikler keşfetmek ve geliştirmek için iki farklı yola odaklanmıştır. İlk yaklaşım olarak 200'den fazla α-carboline türevi tasarladık. Devamında moleküler yanaştırma (Docking), moleküler dinamik (MD) simülasyonlarını MM/PBSA ile serbest bağlanma enerjisi hesaplamalarından oluşan in silico protokolleri kullanarak tasarımlarımızın hedefimize karşı bağlanma özelliklerini araştırdık. İkinci yaklaşım olarak büyük bir doğal ürün veritabanını aynı amaca yönelik yeni bir ilaç adayı keşfetme adına sanal olarak taradık. Devamında bağlanma özelliklerini ilk yaklaşımda kullanılan yöntemlerle inceledik. Elde edilen bütün sonuçları göz önünde bulundurarak, sonuçlar takip eden şekilde özetlenebilir. Üç umut verici ilaç adayı aralarından yükselmiştir test edilen bileşikler arasında, bileşik 208, 209 ve CNP0106316.1. Serbest bağlanma enerjileri ise sırasıyla -9.08, -9.80 ve -11.6 kcal/mol olarak bulunmuştur. Ek olarak, ismi geçen bileşikler ilgili MD simülasyonlarında stabil bağlanma profilleri göstermişlerdir.
Kanser Tedavisi için HDAC6 ve ALK'yi Hedef Alan İkili Hsp90 İnhibitörlerinin İn Siliko Keşfi
(2025) Yücel, Muhsin Samet; Akçok, İsmail; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik; 01. Abdullah Gül University
Isı şoku proteini 90 (Hsp90), histon deasetilaz 6 (HDAC6) ve anaplastik lenfoma kinaz (ALK), protein homeostazını ve hücresel süreçleri düzenlemedeki birbiriyle bağlantılı rolleriyle kanser araştırmalarında önemli terapötik hedeflerdir. Bu proteinlerin sitozolik kompleks içindeki etkileşimi, kanser hücresinin hayatta kalmasını ve ilerlemesini düzenlemede kritik bir rol oynar. Özellikle, güncel çalışmalar, Hsp90-HDAC6 veya Hsp90-ALK'nin eş zamanlı inhibisyonunun sinerjik etkiler üretebileceğini ve kötü huylu kanserlerle mücadele için umut verici bir terapötik potansiyel sunabileceğini vurgulamaktadır. Bu tezin amacı, hem Hsp90-HDAC6 hem de Hsp90-ALK proteinlerini inhibe edebilen potansiyel bileşikleri keşfetmektir. Bu amaçla, bir dizi in-silico hesaplama tekniği kullanıldı. Hsp90-HDAC6 bölümü için, ZINC veri tabanından benzerlik filtrasyonu ile 791 molekül ve COCONUT veri tabanından 5 kriterli Lipinski kuralı ile 361.179 bileşik Hsp90-ALK bölümü için seçildi. Seçilen ligandlar sorumlu protein yapıları üzerinde yerleştirmeye tabi tutuldu. Her iki hedefe karşı en iyi bağlanma skorlarını gösteren en iyi ligandlar, referanslarıyla birlikte daha ileri analizler için kullanıldı. Daha sonra, seçilen ligandlar üzerinde ADME tahmini ve moleküler dinamik simülasyonları gerçekleştirildi. Tüm analizlerin tamamlanmasının ardından, ayrıntılı bir in-silico değerlendirmesi, Hsp90-HDAC6 bölümünde ZINC27653366'nın ve Hsp90-ALK bölümünde CNP0264442.1'in en yüksek inhibitör potansiyelini gösterdiğini ve bunları en umut verici inhibitörler haline getirdiğini ortaya koydu.
Fabrication and Characterization of Hemostatic Chitosan Gelatin Cryogel Containing Verbascum Thapsus Extract and Investigation of Hemostatic Effect
(2025) Uzuner, Hacernur; İşoğlu, İsmail Alper; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Kanama, insan yaşamı için en büyük tehditlerden biridir ve travma ölümlerinin yaklaşık %40'ına sebep olur. Farklı polimerlerin kombinasyonundan oluşan yeni ve biyoaktif hemostatik biyomalzemeler son yıllarda büyük ilgi görmeye başlamıştır. Bu çalışmada, Verbascum thapsus özütü içeren hemostatik kitosan/jelatin kriyojel üretilerek, morfolojik, kimyasal ve biyolojik olarak karakterize edilmiştir ve in vitro araştırılmıştır. Kriyojeller özgün gözenekli yapısı, hızlı sıvı absorpsiyonu ve hücre infiltrasyon özellikleri nedeniyle hemostatik uygulamalar için oldukça uygundur. Kitosan ve jelatin fonksiyonel grupları aracılığıyla trombosit yapışmasını ve agregasyonunu artırırken, VT özütünün kullanımı, içeriğindeki bileşenlerle biyoaktivitesi artarak pıhtı oluşumunu hızlandırarak kanama süresini kısaltır. SEM ile 225 ile 478 µm arasındaki ortalama gözenek çaplarına sahip, birbirine bağlı, makro gözenekli yapı gözlemlendi. Kriyojeller %3500'lük yüksek oranlarda şişme gösterdi. V. thapsus içeren kriyojeller, E. coli'ye karşı %89'a ve S. aureus'a karşı %78'e kadar bakteriyel inhibisyon gösterdi. Kriyojellerin hücre canlılığı bir insan fibroblast hücre hattı ile test edildi. Kriyojellerin kan uyumluluğu %1'lik hemoliz oranı ile kanıtlandı. V. thapsus özütünün hemostatik aktivitesi in vitro tam kan pıhtılaşma testi ile araştırıldı. Kitosan/jelatin kriyojellerin kan pıhtılaşma indeksi (BCI), V. thapsus özütü eklenerek 11,9'dan 6,5'e düşürüldü ve pıhtılaşma süresi azaltıldı. V. thapsus özütü içeren kitosan/jelatin kriyojeller, kontrolsüz kanama uygulamaları için büyük hemostatik potansiyel gösterdi.
Yeni Nesil Bir Kardiyak Yamanın Hazırlanması ve Karakterizasyonu
(2024) Yürük, Adile; İşoğlu, İsmail Alper; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Dünya genelinde ölümlerin büyük çoğunluğunu kardiyovasküler hastalıklar (KVH) oluşturmaktadır, KVH kaynaklı miyokard hasarları kalpte mekanik, elektriksel ve yapısal işlev bozukluklarına sebep olmaktadır. Bu sebepten kardiyak yamalar miyokard hasarlarının tedavisinde umut vadetmektedir. Bu tez çalışmasında, ilk katmanı hücresizleştirilmiş perikardın poli-anilin (PANI) nanopartikülleri ile kaplanması ile, ikinci katman ise büyüme faktörü ve alıç özütü içeren poli (laktik-ko-glikolik asit (PLGA))/jelatin elektroeğrilmiş membrandan oluşmaktadır. İkinci katman için membranların fiber çapları 850-1200 nm arasında elde edilmiş ve 28 gün boyunca kontrollü salınım davranışı sergilemişlerdir. Katmanlar hazırlanıp karakterize edildikten sonra biyouyumlu bir doku yapıştırıcısı ile entegre edilmiştir. Çift katmanlı kardiyak yama, 9.093±8.6x10⁻⁴ S/cm iletkenlik, 331±65.1 APTT süresi antikoagülan özellik, 22.70±6.33 MPa çekme dayanımı, %53.58±10.63 uzama oranı, %0.421±0.191 hemoliz oranı ve kardiyomiyosit hücreleri ile %90'dan fazla hücre canlılığı göstermiştir. Tezin son bölümünde, kardiyak yamanın etkinliği sıçan miyokard enfarktüsü (MI) modelinde 28 gün için incelenmiştir. Yama uygulanan gruplar MI grubu ile karşılaştırıldığında fraksiyonel kısalma oranının %44.35'ten %50.46'ya ve ejeksiyon fraksiyonunun %80.73'ten %87.99'a yükseldiğini gösteren kardiyak fonksiyonlarda iyileşme sergilemiştir. Kalp kesitleri, Hematoksilen-Eozin (H&E) ve Masson Trikom boyama yöntemleriyle histolojik olarak incelenmiş, tüm gruplar için miyokard hasar boyutları ve sol ventrikül duvar kalınlıkları belirlenmiştir. Damar oluşumlarını, kas hücrelerinin aktin filamentlerini, kardiyak hücreleri ve makrofaj işaretçilerini belirlemek için von Willebrand Faktörü (vwf), αSMA, CD31, GATA4, CD34 ve CD68 antikorları kullanılarak immünofloresan boyama yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, önerilen kardiyak yamanın miyokard hasarlarının tedavisi için umut verici bir aday olabileceğini desteklemektedir.
Biyomedikal ve Optik Uygulamalar için Bitki Aracılı Sürdürülebilir Nanomalzemeler
(2025) Akcan, Dilber; Erdem, Zeliha Soran; 01. Abdullah Gül University
Bitki aracılı nanomalzemeler biyomedikal ve optik çalışmalarda önemli bir ilgi görmüştür. Bu nedenle, biyomedikal ve optik uygulamalarda iki farklı bitki özütünü (Hypericum Perforatum ve Peganum Harmala) araştırdık. Bu tezin ilk bölümünde, çevre dostu yeşil sentez yöntemi ile Hypericum Perforatum kullanarak çinko oksit nanopartikülleri (ZnO NP'leri) sentezledik. Nanopartiküller UV-Vis spektroskopisi, X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak karakterize edildi. Bu nanopartiküllerin antikanser etkisi, hücre kültürü çalışmalarıyla insan karaciğer kanseri hücresinde (Hep-G2) test edildi. Son olarak, bu ZnO NP'ların anti bakteriyel aktivitesi çalışıldı. Hücre kültürü çalışmaları, hücre canlılığının nanoparçacık dozuna bağlı bir inhibisyonu olduğunu ve daha yüksek konsantrasyonlarda belirgin sitotoksik etkisi olduğunu gösterdi. Bu çalışmayla çinko oksit nanoparçacıklarının karaciğer kanseri tedavisi için terapötik olarak son derece yüksek potansiyele sahip olduğunu gösterdik. Bu tezin ikinci bölümünde, Peganum harmala özütü kullanarak kâğıt bazlı renk dönüştürücüler tasarladık. Bitki özütünün katı haldeki yüksek kuantum verimi nedeniyle, bitki özütünden elde edilen floresan biyomoleküller kristal bazlı (sükroz ve KCl kristalleri) ve selüloz elyaf bazlı (pamuklu pedler ve kurutma kağıtları) matrislere gömüldü. Optil karekterizasyonlar, lif kağıtlarının yüksek kuantum verimliliğine sahip olduğunu gösterdi. Konseptin kanıtı olarak, P. harmala özütü gömülü lif kâğıdı bir LED üzerinde renk dönüştürücü olarak kullanıldı ve 21.9 lm Welect−1 ışıma verimliliğinde mavi renkte ışıyan bir cihaz elde edildi. Sonuçlar, bu çevre dostu bitki bazlı malzemelerin, uygun maliyetli ve sürdürülebilir alternatifler olarak şu anda kullanılan renk dönüştürücülerin yerini alabileceğini gösterdi.
Kanserin Moleküler Mekanizmalarını Aydınlatmak için Multi-Omik Verilerin Entegrasyonu: Meme Kanseri Alt Tip Tanımlaması Üzerine Bir Vaka Çalışması
(2023) Yazıcı, Miray Ünlü; Güngör, Burcu; 01. Abdullah Gül University; 02. 04. Bilgisayar Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Gelişmiş genomik ve moleküler profilleme teknolojileri, kanser gelişimi ve ilerlemesinin arkasındaki düzenleyici mekanizmaların aydınlatılmasını hızlandırmış ve hedefe yönelik tedavilerin geliştirilmesini kolaylastırmıştır. Bu bağlamda, omik veri türleri arasındaki olası sistematik bağlantıların ve bunların tümör ilerlemesine katkılarının çözümlenmesi oldukça önemlidir. Bu tezde, meme kanserinde (BRCA) genomik ve epigenetik faktörlerin aydınlatılması, hastalık mekanizmalarının ortaya çıkarılması için çoklu omik veri analizine dayanan makine öğrenimi (ML) tabanlı bütünleştirici yaklaşımlar geliştirilmiştir. Bu bütünleştirici yaklaşımlar, gen ifadesi (mRNA), mikroRNA (miRNA) ve metilasyon verilerinden gelen bilgileri birleştirmektedir. Önerilen yöntemler, teşhis ve prognozu içeren hastalık mekanizmaları arasındaki boşluğu kapatmayı amaçlamaktadır. İlk çalışmamızda (3Mint), omik biyobelirteç gruplarının tespiti yoluyla gen seçimini iyileştirmek için biyolojik bilgiyi kullanarak grupların oluşturulmasını ve puanlanmasını gerçekleştirmeyi amaçlıyoruz. İkinci çalışmada (3Mont), yeni geliştirilen pro-gruplama ve önemli belirteçlerin puanlanması bileşenleri ile seçilen özellikler, makine öğrenmesi model geliştirme aşamasında kullanılmaktadır. Sonuç olarak bu tez çalışması, metilasyon verisini 2'li omik veriye (miRNA ve mRNA) dahil ederek daha az biyobelirteç ile BRCA moleküler alt tiplerinin benzer performans metrikleri ile sınıflandırılmasını amaçlamaktadır.
Gruplama Puanlama Modelleme (G-S-M) ve Geleneksel Özellik Seçim Yaklaşımını Kullanarak İnsan Gastrointestinal Kanser Mikrobiyotalarındaki Potansiyel Taksonomik Biyobelirteçlerin Belirlenmesi
(2025) Çanakcımaksutoğlu, Beyza; Güngör, Burcu; Yousef, Malik; 01. Abdullah Gül University; 02. 04. Bilgisayar Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi
Mikrobiyal bolluk değerlerinin analizi, kanser tahmini için bir potansiyel taşır. Bu çalışma, daha önce paralel olarak incelenmemiş bir alan olan hem doku hem de kan örnekleri kullanarak gastrointestinal (GI) kanser hastaları arasında paylaşılan mikrobiyal biyobelirteçleri belirlemeyi amaçlamaktadır. Bu çalışma, baş ve boyun, yemek borusu, mide, kolon ve kolorektal kanserlere odaklanarak kan ve doku örneklerini analiz etti. Dekontaminasyon adımları gerçekleştirilerek, insan olmayan genetik kodlar işlenerek, tür düzeyinde mikroorganizmalar ve bollukları belirlenerek, kanser hastalarından doku ve kan örnekleri toplayan 'Kanser Genom Atlası'ndan TCMA veri seti oluşturuldu. Geleneksel özellik seçimi algoritmaları (CMIM, mRMR, FCBF, IG, XGB ve SKB) yüksek boyutlu özellik alanını daralttı. Sınıflandırma performansı, 100-kat Monte Carlo çapraz doğrulaması olan bir Random Forest kullanılarak değerlendirildi. Ayrıca, gruplama yöntemi ile özellik boyutunu ve tahmin süresini azaltmak için oluşturulan MicrobiomeGSM modeli, hem kan hem de dokudan türetilen örnekler kullanılarak eğitildi ve MicrobiomeGSM modelinin genelleştirilebilirliği sergilendi. Geleneksel özellik seçimi yöntemleri ve biyolojik veri tabanlı MicrobiomeGSM modellerinin performansları karşılaştırıldı. Gelecekte, ortak biyobelirteç adayları doktorların metastaz olasılığını anlamasına yardımcı olabilir ve tedavi yollarına buna göre karar verilebilir.
Tarımsal-Endüstri Atıkları Üzerinde Yetiştirilen Trichoderma Harzianum Kullanılarak Bitki Patojenlerine Karşı Sürdürülebilir Bir Biyofungisit Geliştirilmesi
(2025) Serin, Didem Bayraktaroğlu; Fidan, Özkan; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Tarım uygulamaları, birçok endüstri için özellikle de gıda üretimi için hayati öneme sahiptir. Tarımsal ürünler, yetiştirme sürecinden tüketime kadar olan tedarik zinciri boyunca her yıl %80 ürün kaybıyla sonuçlanabilen çeşitli zorluklarla karşılaşmaktadır. Ürün kaybını en aza indirmek için çeşitli çözüm stratejileri geliştirilmiş olsa da yaygın olarak kullanılan kimyasal ürünler canlılara ve çevreye zarar vermektedir. Kimyasalların yan etkilerini ortadan kaldırmak için biyolojik alternatiflerin kullanımı önemle teşvik edilmektedir. Trichoderma harzianum, mikoparazitizm, besin ve alan için rekabet avantajı ve antimikrobiyal sekonder metabolit üretimi gibi antagonistik aktiviteleri ile bitki gelişimini destekleyici özellikleri sayesinde iyi bilinen bir biyokontrol ajanıdır. Bu çalışmada, T. harzianum'un, Fusarium solani, Rhizoctonia solani, Aspergillus welwitschiae, Colletotrichum coccodes ve Botrytis cinerea olmak üzere beş fitopatojene karşı antifungal aktiviteleri ortaya konulmuştur. Ayrıca, T. harzianum tarafından üretilen uçucu ve uçucu olmayan organik bileşiklerin söz konusu patojenler üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. En güçlü inhibisyon %96,76 ile C. coccodes'e karşı gözlemlenmiştir, benzer şekilde diğer fitopatojenlere karşı da umut verici antagonistik aktivitesi bulunmuştur. Bitki gelişimini teşvik edici özellikleri de incelenmiş ve indol-3-asetik asit ile siderofor üretimi gözlemlenmiştir. Bunun yanı sıra, T. harzianum'un inkübasyonu için sürdürülebilir ve çevre dostu bir yaklaşım olarak, ayrıca tarımsal-endüstri atıklarının değer kazanımına ve döngüsel ekonomiye katkı sağlayan elma posası bazlı bir besiyeri ortamı oluşturulmuştur. Elde edilen bulgular, T. harzianum'un çevre dostu bir biyofungisit ve biyogübre adayı olarak tarımda kullanılabilirliğini desteklemektedir. Anahtar kelimeler: Biyofungisit, T. harzianum, Elma Posası, Fitopatojenler, Mikoparazitizm
Hastalık Geni Karakterizasyonu
(2025) Yetgin, Fatma Nihal; Kaplan, Oktay İsmail; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Hasta olmak insan yaşamının bir parçasıdır. Bazı hastalıklara sık rastlanırken bazı hastalıklar nadirdir. Günümüzde 7000den fazla nadir hastalık vardır ve sayısı artmaktadır. Silyopatiler de nadir hastalıklardan biridir. Silyopatiler, silyanın fonksiyonunu ya da yapısını etkileyen mutasyonlar sonucu oluşan hastalıklardır. Silya birçok kompartmandan oluşan, hücreden dışarıya doğru uzanan bir organeldir ve Hedgehog sinyal yolağı gibi bazı önemli sinyal yolaklarını etkiler. 2014 yılında EFCAB7'in EVC ve EVC2 proteinleri ile ilişkisi bulunmuştur. EVC ve EVC2 genlerindeki mutasyonlar Ellis van Creveld hastalığına sebep olmaktadır. 2023'de ise sendromik olmayan postaksial polidaktiliye sebep olduğu keşfedilmiştir. Ancak EFCAB7 ile silya arasındaki ilişki yeterince aydınlatılamamıştır. Bu çalışmada, mikroskobik yöntemler ve fonksiyonel deneylerle EFCAB7 ile cilia arasındaki ilişki incelenmiştir. Sonuçlarımız, efcab-7 mutantlarının silialarının vahşi tipe kıyasla önemli ölçüde daha kısa olduğunu, buna karşın IFT (intraflagellar transport) hızı ve partikül sayısında belirgin bir değişiklik olmadığını göstermiştir. Ayrıca, normal koşullarda silyaya girmeyen ELMOD-3 proteini, efcab-7 mutantlarında da silyaya giriş yapmamış ve bu durum silial geçidin sağlam olduğunu ortaya koymuştur. Beklenmedik bir şekilde, efcab-7 mutantlarının hareket kabiliyetinin azaldığı ve akson sayısının da azaldığı gözlemlenmiştir, bu da EFCAB7'nin nöronal veya kas fonksiyonunda ek bir rolü olabileceğini düşündürmektedir. Bu bulgular, EFCAB7'nin silya ve nöronal bütünlüğün korunmasındaki fonksiyonlarını genişletmekte ve ilişkili nadir hastalıkların patogenezi hakkında yeni bilgiler sağlamaktadır.
Centella Asiatica Ekstraktı İçeren Çift Katmanlı Elektro Eğrilmiş Yara Örtüsü
(2019) Koç, Nuray; İşoğlu, İsmail Alper; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Elektroeğirme yöntemi ile hazırlanan, ekstra sellülar matrisin doğal yapısını taklit eden inovatif ve biyoaktif yara örtüleri geleneksel yara bakım uygulamalarına alternatif olarak önemli bir ilgi kazanmaktadır. Bu çalışmada, elektroeğirme yöntemi ile kuaterner poli(4-vinil piridin) bir üst katmana, Centella Asiatica (CA) ekstratı içeren poli(D,L-laktik-ko-glikolik asit) (PLGA)/poli(3-hidroksibütirat-ko-3-hidroksi valerat) (PHBV) bir alt katmana sahip çift katmanlı bir yara örtüsü üretilmiştir. Elektroeğrilmiş membranların uniform ve boncuksuz fiber yapıları taramalı elektron mikroskop (SEM) kullanılarak gösterilmiştir. CA ekstraktı içeren PLGA/PHBV membranların ortalama fiber çapları 0,471±0,11 μm olarak hesaplanırken, elektroeğrilmiş poli(Q-VP) membranların ortalama fiber çapları 0,460±0,057 μm olarak bulunmuştur. Kimyasal, termal ve mekanik özellikleri, elektroeğrilmiş membranların absorbsiyon kapasitesi ve ayrıca PLGA/PHBV membranlardan CA ekstraktının kümülatif salımı araştırılmıştır. Elektroeğrilmiş membranlar üzerinde insan fibroblast hücrelerinin önceden belirlenen günler için canlılık, yapışma ve tutunma testleri colorimetric CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay (MTS assay) ve SEM ile gösterilmiştir. Sonuçlar, CA içeren çift katmanlı elektroeğrilmiş yara örtüsünün insan fibroblast hücrelerinin tutunma ve çoğalmasına olanak sağladığını göstermiştir. Bu sebepten, CA ekstraktı içeren çift katmanlı yara örtüsünün yara bakımı uygulamaları için umut verici bir potansiyele sahip olduğu değerlendirilmiştir.
Kolon Polipleri için Kolonoskopi ve Histopatoloji Görüntülerinden Yapay Zekâ Destekli Prognostik Belirteç Tespiti
(2023) Doğan, Refika Sultan; Yılmaz, Bülent; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Dünya Sağlık Örgütü'nün 2023 yılı istatistiklerine göre kolorektal kanser dünya çapında en sık görülen üçüncü kanser türüdür ve tüm kanser vakalarının yaklaşık %10'unu oluşturmaktadır. Çoğu kolon kanseri, kolon mukozasında anormal hücre çoğalması sonucu oluşan poliplerle başlar. Kolon polipleri neoplastik ve neoplastik olmayan olarak iki türe ayrılır ve neoplastik polipler kanser potansiyele sahiptir. Kolonoskopi poliplerin tespitinde en yaygın kullanılan yöntemdir. Kolonoskopun ucundaki aletle poliplerin tespit edilip çıkarılması (polipektomi) mümkündür. Çıkarılan poliplerin neredeyse tamamının Hematoksilen ve Eozin (H&E) boyalı doku slaytları hazırlanıp patologlar tarafından mikroskop altında incelenir. Belirsizlik durumunda, kansere özgü önemli antijen (protein) ekspresyonlarını göstermek için immünohistokimyasal (İHK) analizler yapılır. Bu tezde dört ana çıktı elde edildi: İlk olarak, kolonoskopi videoları ve görüntüleri/kareleri kullanılarak polip tipi/alt tipi, evresi ve malignite potansiyelinin otomatik olarak belirlenmesi ve patoloji raporları ile İHK analiz sonuçlarının etiket olarak kullanılması araştırıldı. İkinci olarak kolonoskopi görüntülerinden, patoloji raporundan ve İHK analiz sonuçlarından elde edilen özellikler kullanılarak histopatoloji görüntülerinden kolon poliplerinin otomatik karakterizasyonu incelendi. Üçüncüsü, kanser potansiyeli gösterebilecek polip tipi/alt tipi, evresi ve olası prognostik özellikler (biyobelirteçler) istatistiksel yaklaşımlar kullanılarak analiz edildi. Son olarak Ki-67 (klon 30-9), CD34 (klon QBend/10), p53 (klon bp53-11), BRAF (klon V600E) , VEGF (klon SP125) ve PD-L1 (klon SP142) belirteçlerine ait 400'den fazla polipin kolonoskopi ve histopatoloji görüntülerini, polip tipini, lokasyonunu, evresini ve IHC analiz sonuçlarını içeren kapsamlı bir veri tabanı oluşturuldu ve bu veri tabanı oluşturuldu. açık kaynak kodlu bir depo olarak bilim camiasıyla paylaşılmaktadır.
Centella asiatica extract containing bilayered electrospun wound dressing
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2019) KOÇ, NURAY; AGÜ, Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi, Biyomühendislik Bölümü; KOÇ, NURAY; 01. Abdullah Gül University
Innovative and bioactive wound dressings prepared by electrospinning mimicking the native structure of the extracellular matrix (ECM) have gained significant interest as an alternative to conventional wound care applications. In this study, bilayered wound dressing material was produced by sequential electrospinning of quaternized poly(4- vinyl pyridine) (upper layer) on the Centella Asiatica (CA) extract containing electrospun poly(D, L-lactide-co-glycolide) (PLGA)/poly(3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxy valerate) (PHBV) blend membrane (lower layer). Scanning electron microscopy (SEM) was utilized to show a uniform and bead-free fiber structure of electrospun membranes. The average diameter of CA extract containing electrospun PLGA/PHBV blend membrane was calculated 0.471±0.11 µm, whereas the average fiber diameter of electrospun poly(Q-VP) membranes was in the range of 0.460±0.057 µm. Chemical, thermal, mechanical properties, and adsorption capacity of electrospun membranes, as well as the cumulative release of CA from the electrospun PLGA/PHBV membrane, were investigated. Viability, adhesion, and attachment of human fibroblast cells on the electrospun membranes on pre-set days were evaluated by the colorimetric CellTiter 96® Aqueous One Solution Cell Proliferation Assay (MTS assay) and SEM. Results revealed that CA loaded bilayered electrospun wound dressing showed promoted attachment and proliferation of fibroblasts. Hence, it can be concluded that CA extract containing bilayered electrospun wound dressing prepared in this study has a promising potential for wound healing applications.
RNA Etkileşimlerinin İn Silico Analizi
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Orhan, Mehmet Emin; Demirci, Müşerref Duygu Saçar; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Many supervised machine learning models have been developed for the classification and identification of non-coding RNA (ncRNA) sequences. These models play a significant role in the diagnosis and treatment of various diseases. During such analyses, positive learning datasets typically consist of known ncRNA examples, some of which may even be confirmed with strong experimental evidence. However, there is no database of validated negative sequences for ncRNA classes or standardized methodologies for generating high quality negative samples. To overcome this challenge, a new method for generating negative data called the NeRNA (Negative RNA) method has been developed in this study. NeRNA generates negative sequences using known ncRNA sequences and their octal representations, similar with frame shift mutations found in biology but without base deletions or insertions. In this thesis, the NeRNA method was tested separately with four different ncRNA datasets, including microRNA (miRNA), transfer RNA (tRNA), long non-coding RNA (lncRNA), and circular RNA (circRNA). Additionally, a species-specific case study was conducted to demonstrate and compare the performance of the study's miRNA predictions. The results of 1000-fold cross-validation on machine learning algorithms such as Decision Trees, Naive Bayes, Random Forest classifiers, and deep learning algorithms like Multilayer Perceptrons, Convolutional Neural Networks, and Simple Feedforward Neural Networks showed that models developed using datasets generated by NeRNA exhibited significantly high prediction performance. NeRNA has been published as an easy-to-use, updatable, and modifiable KNIME workflow, along with example datasets and required extensions that can be downloaded and utilized. NeRNA is designed specifically as a powerful tool for RNA sequence data analysis.
Tasarlanmış Mikroorganizmalar ile Katma Değeri Yüksek Karotenoidlerin Biyosentezi
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Arslansoy, Nuriye; Fidan, Özkan; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Carotenoids are pigment molecules that play an important role in coloring plants, algae, and other organisms. These molecules exhibit various biological activities such as anticancer, antiviral and antioxidant activities. They have a huge market size and are mainly used in the food, feed, and cosmetic industries. The current supply chain for carotenoids is mostly relied on the extraction from plants and/or chemical synthesis for certain carotenoids. However, these strategies have various bottlenecks and disadvantages such as being affected by climate change, more difficult and costly extraction processes, and environmental issues. These can be overcome with microbial biosynthesis, which not only addresses the previous problems but also provides advantages of producing in a short time and scale-up for industrial production. In this research, we aimed to biosynthesize the high value-added carotenoids by engineered microorganisms. The genome of a native producer of zeaxanthin diglucoside, identified as endophytic Pseudomonas sp. 102515, was first edited by CRISPR-Cas9 to knock out zeaxanthin glucosyltransferase (CrtX), lycopene β-cyclase (CrtY) and beta-carotene hydroxylase (CrtZ). This led to ΔcrtX, ΔcrtY and ΔcrtZ mutant strains of Pseudomonas sp. 102515. On the other hand, overexpression plasmids carrying crtW, CaZEP and CaZEP-CaCCSm40 genes were constructed and transformed to ΔcrtX mutant to synthesize astaxanthin, violaxanthin and capsanthin/capsorubin. HPLC analysis of extracts from mutant strains and overexpression strains revealed that all the engineered strains produced the corresponding carotenoids such as zeaxanthin, β-carotene, and lycopene. Thus, this study paved the way for the biosynthesis of valuable carotenoids in the engineered endophytic bacteria.
Escherichia Coli Konak Organizmada GLP-1 Analoğunun Rekombinant Üretimi
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Çalış, Burak; Fidan, Özkan; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Diabetes is the most serious metabolic disorder correlated with obesity, hypertension and cardiovascular conditions. High prevalence of Type II Diabetes Mellitus (T2DM) indicates the need for new medication development. In developing therapeutics, higher efficiency and fewer adverse effect features are targeted primarily. Recombinant protein-based biotechnological drug molecules have been developed and used for the treatment of T2DM. Especially, GLP-1 analogues are known by their self-limiting mechanism and insulinotropic effect. In this study, a novel GLP-1 analogue with increased stability and efficiency is produced using recombinant E. coli. The expression plasmid was constructed and confirmed by restriction digestion and whole plasmid sequencing. Then, itwas transformed into various E. coli strains followed by optimized lysis, growth and expression conditions to maximize the yield of the GLP-1 analogue. Various parameters such as pre-induction time, induction point, induction IPTG concentration and post-induction temperature were tested for the succesfull expression with maximum yield. Consequently, it was achieved that E. coli BL21(DE3) as strain, 0.2 mM IPTG induction at OD600nm of 0.6 and 18 °C overnight post-induction growth was the most promising conditions. Under these conditions, the GLP-1 analogue was obtained in the insoluble fraction. Following protein analysis and purification, quantification was performed and the highest titer of GLP-1 analogue was measured as 626 µg/ml. As future prospect, using another host organism and changing growth conditions can provide obtaining target protein in the soluble form. Keywords: T2DM, GLP-1 analogue, recombinant DNA technology, protein expression, E. coli
Potansiyel Gen Dağıtımı Uygulamaları için Poegma ve Sistaminle Modifiye Plazmit DNA'lar İçeren Polimerik Konjugatlar
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Yıldız, Gizem; İşoğlu, İsmail Alper; İşoğlu, Sevil Dinçer; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Polymer-based gene delivery systems have revealed significant advancements in the treatment of various diseases in recent years. Considering the potential of polymeric vectors, it is observed that the improvements in the field of gene therapy enable effective gene transfection and induced therapeutic protein production. In this thesis study, a strategy based on a new conjugation procedure is designed to increase the gene transfer and cellular uptake rate of plasmid DNAs. According to the findings, POEGMA-based carrier and cystamine-modified plasmid DNAs demonstrated successful conjugation through disulfide bond formation. MDA-MB-231 in vitro cellular uptake results of conjugates showed 94-98% cell internalization, indicating excellent results compared to the well-known polymers in the literature. As a result, the new delivery system we developed in this study determined the success of cystamine-modified plasmid DNAs binding to POEGMA polymer chains via a covalent linkage for the first time in the literature and provided a start for future studies.
COVID-19 Virüs Pandemisinde Haftalık Döngünün Kökeni ve Sosyo-Ekonomik Faktörlerle İlişkisinin Araştırılması
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Yağmur, İsmail Emre; Ercan, Altan; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University
The Covid-19 virus, which started in China in 2019 and affected the whole world, has caused a global pandemic. Looking at the worldwide data of this pandemic, the number of daily cases appears to have a weekly cycle that is underestimated as an artifact of the number of daily tests administered. In this thesis study, a new model is developed to calculate the daily infection numbers from daily case numbers by using the Weibull distribution and the natural characteristics of the COVID-19 virus. According to the results obtained, it is found that the number of daily cases has a real weekly cycle. It has been determined that the daily infection numbers calculated in this weekly cycle are minimum on weekdays. According to the analysis by the new methos, these weekly minimums are controlled by socio-economic factors such as human development index and annual national income per capita. During the ascending and descending phases of the pandemic, the weekly minimum shifts from Monday to Friday, exposing the presence of two separate environments for the transmission of the virus among people: working and social. Moreover, the data reveal a variable rather than a fixed reproduction number. As a result, the model we developed in this study successfully identifies the socio-economic factors as the effectors of the progression of the pandemic by taking into account the time of infection for the first time in the literature and is expected to guide the future pandemic studies and pandemic, itself.
Geleneksel Gıda Ürünlerinden İzole Edilen Laktik Asit Bakterilerinin Probiyotik Özelliklerinin Belirlenmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2023) Yiğit, Mehmet Burak; Aydın, Aysun Cebeci; 0000-0002-6777-6773; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.02. Moleküler Biyoloji ve Genetik; 02.07. Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi
Probiotics are microorganisms that live in our bodies and positively affect health when consumed regularly. One of the ways to have a healthy body is to have a healthy microbiota. Because of that, the importance given to the consumption of probiotic foods among the public is increasing. Since probiotics are especially abundant in fermented and traditional foods, consuming these foods is vital to have a healthy microflora. In this thesis, probiotic potentials of bacteria isolated from tarhana, einkorn sourdough, Turkish and Bulgarian-type boza and pickled beetroot foods were investigated, and obtained results were discussed. Based on acid and bile salt tolerance tests, MRS ES-2-3-7-11-12-17, MRS PT-2-14-16, MRS N-1, MRS EB-3, MRS T-1, M17 N-2 -3-4 showed higher viability in acidic environments (pH 2.0 and 3.0) than the control groups, M17 N-3-4 and M17 TB-1-2 strains showed higher viability at 0.3% and 0.5% bile salt conditions than other strains. For 10 strains which are selected for further tests, in the adhesion to Caco-2 cells, MRS ES-3, MRS N-1, MRS T-2, M17 BB-7, M17 N-2 and M17 N-3 showed over 35% adhesion, especially, MRS N-1 and M17 N-2 showed over 85% adhesion to Caco-2 cells. For the antimicrobial activity test, ES-3 strain showed limited effect on S. aureus ATCC 6538 and K. pneumoniae ATCC 4352 pathogens, while other strains showed no inhibitory effect on pathogens. Finally, according to the results of 16S rRNA sequencing, it was determined that MRS ES-3, ES-7, PT-14 strains belonged to L. plantarum, MRS ES-11 strain belonged to L. brevis, M17 BB-7 strain belonged to E. faecium and M17 TB-2 strain belonged to E. durans species.
3D Biyobaskı Parametrelerinin PCL İskelesinin Basılabilirliği ve Mekanik Davranışı Üzerindeki Etkisi
(Abdullah Gül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü, 2023) Ceylan, Saniye Aylin; İşoğlu, İsmail Alper; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University; 04. Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi; 04.01. Biyomühendislik
Polycaprolactone (PCL) is a synthetic polymer that exhibits desirable properties such as biodegradability, tolerable mechanical properties, and biocompatibility for a diverse range of tissue engineering applications. In this study, we analyzed the effects of polymer concentration (10%, 25%, 50% and 75% w/v), solvent effect (dichloromethane, chloroform and acetic acid), and device parameters (pressure, speed, nozzle-surface distance, nozzle gauge, infill density) on printed scaffolds fabricated through 3D Bioprinting. Scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy were used to assess printability, and uniaxial tensile testing was performed to evaluate mechanical behavior. The aim of this study was to investigate the effects of different printing speeds (5 mm/s, 10 mm/s, and 15 mm/s) on the mechanical properties of PCL_DCM and PCL_CF scaffolds. The scaffolds printed at the lowest speed exhibited the highest ultimate tensile strength (UTS) values. Scaffolds printed at 5 mm/s with the highest printing pressure (480 kPa) demonstrated a remarkably high Young's modulus of 39.69 MPa and a UTS value of 6.4 for PCL_DCM, as well as Young's modulus of 26.80 MPa and a UTS value of 6.3 MPa for PCL_CF. Additionally, we investigated the influence of polymer concentrations (50% and 75%) and infill densities (50%, 70%, and 90%). The results showed that increasing the infill density and using a lower concentration (50%) led to improvements in Young's modulus and UTS values for both PCL_DCM and PCL_CF scaffolds. These results highlight the importance of carefully controlling printing parameters to optimize the mechanical properties of the printed scaffolds.
Işık ile Çapraz Bağlanabilen Aljinat Bazlı Tannik Asit ile Güçlendirilmiş Biyomürekkep Hidrojellerin Hazırlanması ve Karakterizasyonu
(Abdullah Gül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü, 2023) Demirci, Enes Hamdi; İşoğlu, Sevil Dinçer; Demirtaş, Tuğrul Tolga; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University
Alginate is a commonly used biopolymer in bioprinting applications. However, alginate-based bioinks have some mechanical limitations for printing purposes. Also, existing methacrylation methods are time consuming and have low methacrylation efficiencies. Based on these facts, we focused on enhancing mechanical strength of alginate within the scope of this thesis. To do this, we applied microwave irradiation during methacrylation process of alginate and compared the efficiencies between conventional and microwave irradiation. Here, we report a significantly faster and more effective method for the controlled synthesis of methacrylated alginate (Alg-MA) by microwave energy (250 W) with approximately 80% degree of methacrylation (DM) even with a very low amount of metyhacrylation agent (aminoethyl methacrylate (AEMA)). Rheological and mechanical analyses showed that Alg-MAs synthesized by microwave irradiation allowed the formation of more elastic and stronger hydrogels with very high stability than the ones synthesized by the conventional method. Additionally, we combined these hydrogels with tannic acid by a second cross-linking in order to improve their mechanical strength and tissue integration ability. Addition of TA provided hydrogels very good mechanical strength and also antibacterial characteristics towards gram-positive and gram-negative bacteria. As a conclusion, hydrogels with mechanically superior properties and antibacterial characteristics were obtained by MW-assisted methacrylation and physical cross-linking by TA.

Browse

Recent Submissions