Search

Aim: A novel design for non-reversible as well as reversible parity generator and detector in Quantum-dot Cellular Automata (QCA) technology is presented in this research article. Parity generator and detector circuits are reliable error-checking components of a nano-communication system. Objective: The main focus of this research is to design an ultra-low-power fault-tolerant reversible gate implementation of the parity logic function in QCA. An efficient QCA design layout with minimal area, less latency and the least energy dissipation is desired. Methods: The proposed designs are developed using Quantum-dot Cellular Automata (QCA) technology. The circuits are optimized using majority gate reduction and clock zone reduction techniques. Also, the cell-cell interaction technique is employed to further optimize the QCA circuit. To increase the fault tolerance and ultra-low power operation, reversible QCA circuits are designed using cascaded Feynman gates. Results Conclusion: The efficiency of the parity generator and detector is calculated to be more than 25% compared to existing QCA layouts. It is demonstrated in this paper that the proposed circuits perform exceptionally well on every design parameter. The design parameters under consideration are cell count, cell area, complexity, crossover count, latency and energy dissipation. Conclusion: Using reversible logic, a fault-tolerant and defect-sensitive circuit are developed for parity generation and detection.

Amaç: Bu tez çalışmasında, meme kanserinde alternatif yeni bir tedavi yaklaşımı olan gen tedavisinin, etkili ve güvenli bir şekilde yapılabilmesi için ihtiyaç duyulan, ideal özelliklere sahip viral olmayan gen taşıyıcı sistemin geliştirilmesi amaçlanmıştır.Yöntem: Tez çalışması kapsamında meme kanseri hücresi içerisine gen aktarılabilecek nano boyutta veziküler sistemler hazırlanmış ve gen aktarım etkinliği, toksisitesi, stabilitesi ve hemolitik aktivitesi incelenerek; gen ilaç olma potansiyeli değerlendirilmiştir. Meme kanseri hücre hattı olarak ER (+), PR (+) ve HER2 (-) olan MCF-7 insan meme kanseri hücresi kullanılmıştır. Bulgular: Hazırlanan niozomlar ile MCF-7 meme kanseri hücresine transfeksiyon sağlanmıştır. Dallanmış PEI pDNA ile 1:1 (h:h) oranında kompleksleştirilerek polipleksler hazırlanmıştır. Daha sonra, hazırlanan niozomlar ile kompleskleştirilerek niopolipleksler hazırlanmıştır. Niozomlar 51. 89 nm partikül boyutu ve +28. 3 mv zeta potansiyel değerlerine sahip bulunmuştur. Niopoliplekslerin toksisitesi değerlendirildiğinde; sağlıklı meme hücresi MCF-12A üzerine toksik etkisi gözlenmezken; MCF-7 meme kanseri hücresi üzerine toksik etkisi gözlenmiştir. Niopolipleksler MCF-7 meme kanseri hücresi için etkin nükleik asit taşıyıcı sistem olarak tasarlanmıştır. Niozomların 3 ay boyunca oda sıcaklığında (25 °C) stabilitesi değerlendirildiğinde boyutu, yükü ve morfolojik özellikleri değişmemiştir. Hemolitik aktivite gösterdiği için intravenöz uygulama yolu dışındaki uygulama yolları tercih edilmelidir.Sonuç: Nanoboyutta hazırlanan niopolipleksler, nükleik asitlerin stabil ve etkin bir şekilde MCF-7 meme kanseri hücrelerine aktarılabilmesi için uygun taşıyıcı sistemler olarak tasarlanmıştır. Preklinik ve klinik çalışmaları tamamlandıktan sonra gen tedavisi tıbbi ürünleri için taşıyıcı sistem olarak kullanılabilme potansiyeli vardır. Anahtar Kelimeler: kanser, meme kanseri, gen tedavisi, gen tedavisi tıbbi ürünü, niozom Purpose: This study was performed to develop non-viral gene delivery systems with ideal properties for efficient and safe use in gene therapy as an alternative treatment in breast cancer.Methods: Nano sized vesicular systems which can deliver genes into breast cancer cells were prepared and their potential as a gene drug was assessed by investigating efficiency of gene delivery, toxicity, stability and hemolytic activity. ER (+), PR (+) and HER2 (-) MCF-7 human breast cancer cells were used as breast cancer cell lines. Results: Transfection of MCF-7 breast cells was achieved by the prepared niosomes. Polyplexes were prepared by complexing branched PEI with pDNA at a ratio of 1:1 (v:v). Polypexes were later complexed with niosomes to form niopolyplexes. Niosomes had a particle size of 51.89 nm and a zeta potential value of +28.3 mV. Niopolyplexes were non-toxic to normal breast cell line MCF-12A, but were toxic to MCF-7 breast cancer cells. Niopolyplexes were designed as an effiecient nucleic acid delivery system for MCF-7 breast cancer cells. Niosomes were stable at room temperature (25 °C) for 3 months with no changes in size, charge and morphological properties. Because of their hemolytic activity they should be delivered by other administration routes than intravenous delivery.Conclusion: Nanosized niopolyplexes are designed as suitable delivery systems for stable and efficient delivery of nucleic acids into MCF-7 breast cancer cells. They have the potential to be used as a delivery system for gene therapy medicinal products after preclinical and clinical studies.Key words: cancer, breast cancer, gene therapy, gene therapy medicinal products, niosome 76

Amaç: Bu tez çalışmasında, doğal ve sentetik polimerler ile, üçlü negatif meme kanserinin tedavisinde kullanılabilecek yeni bir viral olmayan nanopartiküler nükleik asit taşıyıcı sistemin geliştirilmesi amaçlanmıştır.Yöntem: Üçlü negatif 4T1 fare meme kanseri hücresinde STAT-3 geninin ekspresyonunu baskılayabilecek shRNA kodlayan plazmit DNA (pDNA)'nın etkin bir şekilde aktarılabilmesi için doğal ve sentetik polimerler ile nükleik asit taşıyıcı sistemler geliştirilmiştir. Düşük, orta ve yüksek molekül ağırlıklı doğal kitosan polimerleri ile kitosan nanopartikülleri hazırlanmıştır. Düşük molekül ağırlıklı (doğrusal) ve yüksek molekül ağırlıklı (dallanmış) sentetik polietilenimin polimerleri ile polipleks taşıyıcı sistemleri hazırlanmıştır. Hazırlanan nükleik asit taşıyıcı sistemlerin partikül boyutu ve yüzey yükü ölçülerek fizikokimyasal karakterizasyonları yapılmıştır. Nükleik asit taşıyıcı sistemlerin serum stabilitesi, sitotoksisitesi, transfeksiyon etkinliği ve meme kanseri hücrelerinin migrasyonu üzerine etkisi değerlendirilmiştir. Bulgular: Farklı oranlarda polietilenimin kullanılarak hazırlanan doğrusal ve dallanmış polipleksler ile 4T1 metastatik meme kanseri hücresine transfeksiyon sağlanmıştır. Dallanmış PEI ile 2:1 (a:a) polimer:DNA oranında hazırlanmış, 237 nm partikül boyutu ve +21.9 mv zeta potansiyel değerlerine sahip B2S kodlu polipleks, en etkin nükleik asit taşıyıcı sistem olarak bulunmuştur. B2S kodlu polipleks formülasyonunun heterojen hücre yapısına (yuvarlak ve iğsi) sahip üçlü negatif meme kanseri hücrelerinde fibroblast hücrelerinin hareketini önlediği, yuvarlak hücrelerin ise kohezyonunu artırarak agregasyonu sağladığı gözlemlenmiştir. Sonuç: Dallanmış ve doğrusal polietilenimin polipleksleri nükleik asitlerin stabil ve etkin bir şekilde 4T1 meme kanseri hücrelerine aktarılması için uygun taşıyıcı sistemlerdir. Üçlü negatif meme kanseri hücrelerinde STAT-3 geninin ekspresyonunun baskılanması kanser hücrelerinin migrasyon hızını yavaşlatmaktadır.Anahtar Kelimeler: Üçlü negatif meme kanseri, STAT-3, 4T1 hücresi, polietilenimin, polipleks, kitosan nanopartikül, shRNA, pSIH1-puro-STAT3 shRNA pDNA DEVELOPMENT OF NANOPARTICULAR NUCLEIC ACID DELIVERY SYSTEM IN BREAST CANCER GENE THERAPYABSTRACTObjective: In this thesis, it is aimed to develop a novel non-viral gene therapy agent which can be used in the treatment of triple negative breast cancer with natural and synthetic polymers.Method: Nucleic acid delivery systems have been developed with natural and synthetic polymers for efficient transfection of plasmid DNA which encodes shRNA for silencing of STAT-3 gene expression in 4T1 triple negative mouse breast cancer cells. Chitosan nanoparticles with low, medium and high molecular weight natural chitosan polymers and polyplex delivery systems with low (linear) and high (branched) molecular weight synthetic polyethylenimine polymers were prepared. Physicochemical characterization was done by measuring of particle size and zeta potantial of the developed nucleic acid delivery systems. The effect of nucleic acid delivery systems on serum stability, cell proliferation, transfection efficiency and cell migration of breast cancer was evaluated.Results: Transfection to 4T1 metastatic breast cancer cells was achieved with linear and branched polyplexes prepared at different polyethyleneimine ratios. It was found that the B2S coded polyplex, which has 237 nm particle size and +21.9 mv zeta potential value and was prepared with the branched PEI at a ratio of 2:1 (w:w) polymer: DNA, was the most effective nucleic acid delivery system. It was observed that the B2S coded polyplex formulation prevented the movement of fibroblast cells in triple negative breast cancer cells which have heterogeneous cell structure (round and spindle), while it provided aggregation by increasing cohesion in the rounded cancer cells.Conclusion: The branched and linear polyethylenimine polyplexes can be used for transfection of nucleic acids. In triple negative breast cancer, suppression of the expression of the STAT-3 gene decelerates the migration rate of cells.Key words: Triple negative breast cancer, STAT-3, 4T1 cell, polyethyleneimine polyplex, chitosan nanoparticle, shRNA, pSIH1-puro-STAT3 shRNA pDNA 110

ÖZETAmaç: Bu tez çalışmasında, yeni antidepresanlar olan MT1 ve MT2 reseptör agonisti Melatonin ile hem MT1 ve MT2 reseptör agonisti aynı zamanda 5-HT2c reseptör antagonisti olan Agomelatinin antinosiseptif etkilerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır.Yöntem: Bu amaçla, ortalama 260-320 gr ağırlığında 64 erkek wistar rat kullanılmıştır. Kontrol grubu dahil her bir grupta (n=8) hayvan olacak şekilde hayvanlar 8 gruba ayrılmıştır. Antinosiseptif etkinin değerlendirilmesi için hot plate metodu (50ºC) kullanılmıştır. Bütün ilaçlar ve taşıyıcı i.p. uygulanmıştur. Gruplara ait tepki süreleri ölçümleri ilaç uygulamasından 30 dakika sonra yapılmıştır.Grup 1: Kontrol Grubu, Grup 2: Agomelatin 25 mg/kg (Ago25), Grup 3: Agomelatin 35 mg/kg (Ago35), Grup 4: Agomelatin 50 mg/kg (Ago50), Grup 5: Agomelatin 35 mg/kg + Luzindole 10 mg/kg (Ago35+Luz10), Grup 6: Melatonin 60 mg/kg (Mel60), Grup 7: Melatonin 90 mg/kg (Mel90), Grup 8: Melatonin 60 mg/kg+Sertralin 10 mg/kg (Mel60+Sert10).Bulgular: Agomelatin her 3 dozda (25,35,50 mg/kg) kontrol grubuna göre hayvan tepki sürelerini anlamlı olarak yükseltti. Melatonin kontrol grubuna göre ancak 90 mg/kg dozda hayvanların tepki sürelerini anlamlı olarak yükseltti. Melatoninin 60 mg/kg dozda kontrol grubuna göre hayvan tepki sürelerinde sağladığı artış anlamlı değildir. Melatoninin 60 mg/kg dozuna Sertralin (SSRI) 10 mg/kg eklenmesi melatoninin antinosiseptif etkisini potansiyelize etti ve antinosiseptif etkiyi kontrol grubuna göre anlamlı seviyeye yükseltti. Agomelatinin antinosiseptif etkisi MT1 ve MT2 reseptör antagonisti Luzindol kullanılması ile anlamlı olarak bloke edildi.Sonuç: Bu çalışmanın sonuçları Agomelatin ve Melatoninin nosiseptif sistem üzerinde analjezik etkinliğinin olabileceğini ortaya koymaktadır. Agomelatin ve Melatoninin ağrı sendromlarının tedavisinde potansiyeli olduğunu göstermektedir. Melatonerjik sistem ve sirkadiyen ritmin ağrı tedavisinde yeni hedefler olabileceğini ortaya koymaktadır.Anahtar Kelimeler: Melatonin, Agomelatin, antinosiseptif etki, ağrı. ABSTRACTObjective: In the thesis, it is aimed that novel anti depressans which is MT1 and MT2 receptor agonist melatonin and which is MT1 and MT2 receptor agonist and at the same time 5-HT2c receptor antagonistic agomelatin will be comparised in terms of their antinociceptive effects.Method: In order to reach the aim, 64 male wistar rat which are 260-320 grams avarage weight, was used. Include control group, every group(n=8) has 8 rats. So as to evaluate antinociceptive effect, hot plate (50ºC) method was used. All drugs and vehicles are applied by intraperitonial way. The assesments of drug's effects were controlled after 30 minutes the drug was administered. Group 1: The control group, Group 2: Agomelatin 25 mg/kg (Ago25), Group 3: Agomelatin 35 mg/kg (Ago35), Group 4: Agomelatin 50 mg/kg (Ago50), Group 5: Agomelatin 35 mg/kg + Luzindole 10 mg/kg (Ago35+Luz10), Group 6: Melatonin 60 mg/kg (Mel60), Group 7: Melatonin 90 mg/kg (Mel90), Group 8: Melatonin 60 mg/kg+Sertralin 10 mg/kg (Mel60+Sert10). Results: Agomelatin, according to the control group, has reasonobly reached animal's reaction period in every 3 dosages(25,35,50 mg/kg). Nevertheless, Melatonin according to the control group, has reasonably reached animal's reaction period in 90mg/kg dosage. Melatonin's 60 mg/kg dosage has some reaction on animal but this change was not reasonable at all. When Sertralin 10 mg/kg was added to Melatonin 60 mg/kg dosage potansiliazed Melatonin's antinociceptive effect and the affermentioned effect has reached reasonable level according to the control group. Agomelatin's antinociceptive effect MT1 and MT2 receptor antagonist was reosonably controlled by using Luzindol. Conclusion: The outcomes of the research have figurred out that Agomelatin and Melatonin might have analgesic effects on rats nociceptive system. Agomelatin and Melatonin have a potantial to cure some pain syndromes. Melatonergic system and circadian circle might have effect on the therapy of the pain syndromes.Key Words: Melatonin, Agomelatin, antinociceptive effect, pain. 111

Amaç: Yara ve yanık alanlarında sıklıkla üreyen Staphylococcus epidermidis ve Staphylococcus aureus'a karşı kullanılabilme potansiyeli olabilecek metalik güçlü antibakteriyallerin nanobiyoteknolojik yöntemle sentezlenmesi ve sentezlenen nanopartiküllerin bu patojenler üzerine inhibitör etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Nanobiyofabrikasyon metodu ile Pelargonium sidoides kök ekstraktında metalik altın (Au), gümüş (Ag) ve altın-gümüş (Au-Ag) nanopartiküller sentezlenmiş ve bu nanopartiküllerin fizikokimyasal karakterizasyonları Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskobisi, Ultraviyole ve Görünür Işık Absorbsiyon Spektroskopisi, Geçirimli Elektron Mikroskobisi ve zetametre aracılığı ile yapılmıştır. Metalik nanopartiküllerin, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 ve Staphylococcus aureus ATCC 29213 bakterileri üzerine inhibitör etkileri ise CLSI, 2016'ya göre belirlenmiştir. Bulgular: Altın ve gümüş nanopartiküller ile kor-kabuk yapısındaki altın-gümüş bimetalik nanopartiküller biyonanofabrikasyon aracılığı ile sentezlenmiştir. Gümüş nanopartiküller ve altın-gümüş bimetalik nanopartiküllerin yara ve yanıklarda en sık üreyen iki patojen bakteri, Staphylococcus epidermidis ve Staphylococcus aureus'a karşı güçlü antimikrobiyal etkisi olduğu tespit edilmiştir. En güçlü antibakteriyal etkiye sahip bimetalik nanopartikül solüsyonunun, sırasıyla S. aureus ve S. epidermidis üzerinde 0.01 M 25 µL ve 0.01 M 20 µL gibi düşük uygulama hacimlerinde inhibitör etkili olduğu bulunmuştur. Üremenin baskılanamadığı 10-20 µL'lik uygulama hacimlerinde ise ekstraselüler proteolitik aktivite baskılandığı belirlenmiştir. Sonuç: Çevre dostu nanobiyoteknolojik yöntemle Pelargonim sidoides kök eksktraktı kullanılarak altın ve gümüş monometalik nanopartikül ve altın-gümüş bimetalik korkabuk yapısındaki nanopartiküler ilk defa sentezlenmiş, bu nanopartiküllerin Staphylococcus epidermidis ve Staphylococcus aureus'a karşı antimikrobiyal ve antiproteolitik aktivitesi ilk defa ortaya konmuştur. Anahtar Kelimeler: metalik nanopartikül, antibakteriyal, antiproteolitik, Staphylococcus, Pelargonium sidoides. ABSTRACT Objective: The aim of this thesis is to synthesize metalic nanoparticles which have strong antibacterial potential via nanobiotechnological methods and evaluate their inhibitory effects against frequently grown bacteria, Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus, in wound and burn area. Method: Metallic gold (Au), silver (Ag) and gold-silver (Au-Ag) nanoparticles were synthesized via Pelargonium sidoides root extract with nanobiofabrication method and their physicochemical characterizations were done with Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Ultra Violet/Visible Spectroscopy, Transmission Electron Microscope and zetameter. Inhibitory effects of these nanoparticles against Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 and Staphylococcus aureus ATCC 29213 were evaluated according to CLSI, 2016. Results: Gold, silver nanoparticles and gold-silver core-shell constructed nanoparticles were synthesized via bionanofabrication. Silver monometalic and gold-silver bimetalic nanoparticles were found to have strong antimicrobial effect against two most common pathogenic bacteria, Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus, in wounds and burns area. Bimetalic nanoparticles solution with the strongest antibacterial activitiy was found effective at lower application volumes against S. aureus and S. epidermidis at 0.01 M 25 μL and 0.01 M 20 µL respectively. Extracellular proteolytic activity of S. aureus and S. epidermidis were suppressed via 10µL - 20 μL application volumes respectively while proliferation were not supressed. Conclusion: As a result of this study nanoparticles of gold monometalic, silver monometalic and gold-silver core-shell bimetalic nanoparticles were shynhesized via Pelargonium sidoides root extract and their antimicrobial and antiproteolytic effects against Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus was determined for the first time. Key words: metalic nanoparticles, antibacterial, antiproteolytic, Staphylococcus, Pelargonium sidoides. 114

Transmissible spongiform ensefalit (TSE) olarak da bilinen Prion hastalığı sığırlarda Bovine Spongiform Encephalopathy (BSE), insanlarda Creutfeld-Jakob Disease (CJD), koyunlarda scrapie olarak isimlendirilen bir grup ölümcül nörodejeneratif hastalıklar olarak tanımlanır. Prion hastalıkları, prion proteinlerinin (Prpc) normal hücresel formlarının yanlış katlanmış patojenik forma (Prpsc) dönüşmesi ile ilişkilidir. Prion genlerinin keşfedilmesi ile birlikte bu alanda yoğun çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. SPRN (Shadow of Prion Protein) geni, dört farklı üyeden oluşan prion gen ailesinin bir üyesidir. SPRN erişkin merkezi sinir sisteminde yüksek derecede, testislerde az miktarda eksprese edilen Shadoo (sho) proteinini kodlar. SPRN aynı zamanda atasal bir gendir. Bu çalışmanın amacı cinsiyete bağlı olarak Türk koyunlarında ve koçlarında muhtemel polimorfizmleri saptamak ve bu polimorfizmlerin fenotip üzerindeki etkilerini belirlemektir.

Transmissible spongiform ensefalit (TSE) olarak da bilinen Prion hastalığı sığırlarda Bovine Spongiform Encephalopathy (BSE), insanlarda Creutfeld-Jakob Disease (CJD), koyunlarda scrapie olarak isimlendirilen bir grup ölümcül nörodejeneratif hastalıklar olarak tanımlanır. Prion hastalıkları, prion proteinlerinin (Prpc) normal hücresel formlarının yanlış katlanmış patojenik forma (Prpsc) dönüşmesi ile ilişkilidir. Prion genlerinin keşfedilmesi ile birlikte bu alanda yoğun çalışmalar yapılmaya başlanmıştır.SPRN (Shadow of Prion Protein) geni, dört farklı üyeden oluşan prion gen ailesinin bir üyesidir. SPRN erişkin merkezi sinir sisteminde yüksek derecede, tes-tislerde az miktarda eksprese edilen Shadoo (sho) proteinini kodlar. SPRN aynı zamanda atasal bir gendir. Bu çalışmanın amacı cinsiyete bağlı olarak Türk ko-yunlarında ve koçlarında muhtemel polimorfizmleri saptamak ve bu polimorfizmlerin fenotip üzerindeki etkilerini belirlemektir. Prion diseases, also known as Transmissible Spongiform Encephalopathies (TSE) are called Creutfeld-Jakob Disease (CJD) in human, BSE in cattles and scrapie in sheeps are a group of fatal neurodegenerative disease. Prion diseases are related with convertion of the normal cellular form of prion protein (Prpc) to a misfolded pathogenic form (Prpsc). The discovery of prion genes enabled extensive studies in this field.SPRN is a member of prion gene family, that covers with four different genes, encodes Shadoo proteins (sho) which is highly expresses in the adult central nervous system but slightly expresses in testes. SPRN gene is also an ancestral gene. The objectives of this study were to analyze ovine SPRN gene in local Turkish sheep and ram for potential polymorphisms, to determine whether polymorphisms change according to sex, to discuss potential effects of observed polymorphisms on phenotype in light of the obtained data. 71

Çıplak DNA, nükleazlar tarafından sindirilme ve hepatik alım klirensi nedeniyle intravenöz uygulamadan sonra sirkülasyondan hızla elimine olur. Bundan dolayı, optimize DNA taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi, başarılı ve konvansiyonel klinik kullanım için önemlidir. Gen taşıma sistemleri viral ve viral olmayan vektörleri içermektedir. Viral vektörler, en etkin olanlardır ancak immünojenite ve onkojenite nedeniyle uygulamaları kısıtlıdır. Viral olmayan vektörler, bununla birlikte, daha güvenli, maliyetleri düşük ve daha tekrarlanabilirdir. Viral olmayan sistemlerin esas kısıtlayıcı faktörü düşük transfeksiyon etkinliğidir. Viral olmayan transfeksiyon sistemleri genelde katyonik peptidler, katyonik polimerler, katyonik lipidler veya bunların kombinasyonundan oluşur.Katyonik lipidler, pozitif yüklü lipidlerin fizyolojik pH'da negatif yüklü DNA ile doğrudan karıştırılmasıyla DNA-lipid komplekslerin oluşturulması için kullanılabilirler. Ancak bunların in vivo kullanımı toksisiteleri nedeniyle kısıtlıdır. Bununla birlikte, gen terapisi amacıyla ilaç geliştirmek için, in vivo transfeksiyonda kullanışlı, daha etkilili ve güvenli sistemlerin geliştirilmesi gerekmektedir. KLN'ler genelde fizyolojik olarak iyi tolere edilebilen bileşenlerden oluşur, büyük ölçekte kolayca üretilebilirler, dondurarak-kurutma gibi iyi saklama kapasiteleri vardır, sterilize edilebilirler ve intravenöz olarak enjekte edildiklerinde düşük sitotoksisite gösterirler. Bunlara ek olarak, KLN'lerin avantajı partikül yükünün, içeriği ile modüle edilebilmesi ve bunun zıt yüklü moleküllerin elektrostatik etkileşimlerle bağlanmasına imkan vermesidir. KLNler, partiküllerin mikrovasküler sisteme geçebilecek ve makrofaj alımını engelleyecek kadar küçük olduğu, bu nedenle sistemik taşıma için uygun olarak, nano-ölçekte (10-300 nm) üretilebilirler.Bu avantajlarına rağmen henüz KLN'ler gen terapisinde lipozomlar kadar yaygın olarak çalışılmamıştır. Bu nedenle, bu tezde, gen terapisi için yeni bir KLN formülasyon geliştirerek, DNA ile kompleks oluşturulmuş ve KLN-DNA komplekslerinin bileşiminin transfeksiyon kapasitesine etkisini değerlendirilmiştir. KLN'ler literatürde bulunan mikroemülsiyon dilüsyon yöntemi metodu modifiye edilerek hazırlanmıştır. Ayrıca, yük taşıyıcı olarak katyonik lipidlerde formülasyona ilave edilmiştir. Hazırlanan KLN sistemlere yeşil floresans protein ekspresyon plazmiti yüklenmiş ve daha sonra, KLN ve KLN-DNA komplekslerinin karakterizasyonu yapılmıştır. Uygun partikül büyüklüğü ve zeta potansiyel değerine sahip kompleksler ile hücre kültürlerinde transfeksiyon yeteneginin saptanması için çalışmalar yapılmıştır. Naked DNA is rapidly eliminated from the circulation after intravenous administration, due to the digestion by nucleases and to the hepatic uptake clearance. Therefore, the development of optimized DNA delivery systems is necessary for its successful and conventional clinical use. Gene delivery systems include viral and non-viral vectors. Viral vectors are the most effective, but their application is limited by their immunogenicity and oncogenicity. Non-viral vectors, however, are safer, of low cost and more reproducible. The main limitation factor of non-viral systems is their low transfection ef ? ciency. Non-viral transfection systems are usually composed of cationic peptides, cationic polymers or cationic lipids, although the combination of some of them is also possible.Cationic lipids can be used to form DNA?lipid complexes by direct mixing the positively charged lipids at the physiological pH with the negatively charged DNA. However, their use in vivo is limited by the toxicity. Therefore, the development of more effective and safer systems useful for in vivo transfection is needed in order to develop medicines for gene therapy. SLN usually consists of physiologically well-tolerated ingredients already approved for pharmaceutical application in humans, can readily be produced in large scale, have good storage capabilities including freeze-drying, can be sterilised and show low cytotoxicity, when injected intravenously. In addition, the advantage of SLN is that the charge of the particles can be modulated via the composition, thus allowing binding of oppositely charged molecules via electrostatic interactions. SLN can be produced in nano-scale size (10?300 nm), wherefore the particles are suf ? ciently small to traverse the microvascular system and prevent macrophage uptake and are therefore particularly suitable for systemic delivery.SLN have not been studied as extensively as liposomes for gene therapy yet. Because of this reason, in this thesis we developed a novel SLN system, to complex it with DNA and evaluated the in ? uence of the formulation factors and the composition of DNA-SLN on transfection capacity for gene therapy. SLNs were prepared with modified microemulsion dilution method available in literature. In addition, cationic lipids were added to the formulation as charge carrier. Green Fluorescent protein expression plasmid was complexed with the prepared SLN systems. Then, SLN and DNA-SLN complexes were caracterized. Transfection study was carried out with complexes which have appropriate particle size and zeta potential value for determining transfection ability. 166