Kemobiyosensörler

Baş Araştırmacı: Doç. Dr. Muhammed ÜÇÜNCÜ

Araştırmalarımız, floresan ışıma veya fotoduyarlaştırma özellikleri sergileyen organik boyaların çeşitli kimyasal modifikasyonlar ile fonksiyonel hale getirilmesi ve bu yapıların teranostik uygulamalarda kullanılmasına odaklanmaktadır. Bu doğrultuda, kanser ve patojen kaynaklı enfeksiyonların hem optik görüntülenmesine hem de fotodinamik terapi (PDT) aracılığıyla tedavi edilmesine yönelik çalışmalar yürütülmektedir. Ayrıca laboratuvarımızda, floresans özellik taşıyan moleküller uygun şekilde modifiye edilerek, toksik etkileri eser miktarlarda dahi ortaya çıkabilen çevresel kirleticilerin tespiti amacıyla kullanılabilecek test kitlerinin geliştirilmesine yönelik araştırmalar da gerçekleştirilmektedir.

Araştırma Alanları

1- Optik Görüntüleme Ajanlarının Geliştirilmesi
Kanser ve patojen kaynaklı enfeksiyonların optik yöntemlerle görüntülenmesine yönelik, floresans temelli sensörlerin geliştirilmesi üzerine çalışmalar yürütülmektedir. Bu kapsamda, organik küçük moleküller ve nanoparçacık tabanlı sistemler gibi farklı platformlar kullanılarak yüksek seçicilik ve hassasiyet sağlayan görüntüleme ajanları tasarlanmaktadır.

2- Fotodinamik Terapi (PDT) Uygulamaları

Fotodinamik terapi ve antimikrobiyal PDT uygulamaları için yeni nesil fotosensitizerler ve bunlara uygun taşıyıcı platformlar geliştirilmektedir. Geliştirilen sistemlerin hem in vitro hem de uygun biyolojik modellerde terapötik etkinliğinin değerlendirilmesi üzerine çalışmalar gerçekleştirilmektedir.

3- Çevresel Kirleticilerin Tespiti için Akıllı Moleküllerin Tasarımı

Çevresel kirleticilerin seçici ve yüksek duyarlılıkla tespitine olanak sağlayan floresans özellikli akıllı sensör moleküllerinin tasarımı ve sentezi üzerine araştırmalar yürütülmektedir. Bu çalışmalar, toksik etkileri eser miktarlarda dahi ortaya çıkabilen kirleticilerin hızlı ve güvenilir şekilde analiz edilmesini hedeflemektedir.

Yayınlar

Saygili, E., Kibris, E., Gelen, S. S., Eldem, A., Odaci, D., &Ucuncu, M. (2025). A novel phenalenone-based probe for dual-mode hydrazine detection. Microchemical Journal, 215, 114263.

Eldem, A., Kibris, E., &Ucuncu, M. (2025). A selective BODIPY-based fluorescent sensor for the detection of Cu²⁺ ions in biological and environmental samples. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 125909.

Eldem, A., Tekintaş, Y., Ucuncu, M., &Horzum, N. (2025). Electrospun Nanofiber Platforms for Photodynamic Therapy: Role and Efficacy in Cancer, Antimicrobial, and Wound Healing Applications. Macromolecular Materials and Engineering, 2500014.

Baibek, A., Konieczna, Z., Üçüncü, M., Alghamdi, Z. S., Sharma, R., Horrocks, M. H., & Bradley, M. (2024). A Long Fluorescence Lifetime Probe for Labeling of Gram-Negative Bacteria. Chemical & Biomedical Imaging.

Colvin, L., Al Husseini, D., Tu, D., Dunlap, D., Lalonde, T., Üçüncü, M., ... &Coté, G. L. (2024). Computational Model-Assisted Development of a Nonenzymatic Fluorescent Glucose-Sensing Assay. ACS Sensors, 9(11), 6218–6227.

Poursharifi, N., Hassanpouramiri, M., Zink, A., Ucuncu, M., &Parlak, O. (2024). Transdermal Sensing of Enzyme Biomarker Enabled by Chemo‐Responsive Probe‐Modified Epidermal Microneedle Patch in Human Skin Tissue. Advanced Materials, 36(30), 2403758.

Saygili, E., Ersoz-Gulseven, E., Kıbrıs, E., Cakan-Akdogan, G., &Ucuncu, M. (2024). A novel 2-aminophenalenone-based fluorescent probe designed for monitoring H₂O₂ for in vitro and in vivo bioimaging. Talanta, 271, 125669.

Alghamdi, Z. S., Sharma, R., Kiruthiga, N., Üçüncü, M., Klausen, M., Santra, M., ... & Bradley, M. (2024). Lighting up Mycobacteria with membrane-targeting peptides. Organic & Biomolecular Chemistry, 22(44), 8781–8786.

Saygili, E., Ucuncu, M., &Horzum, N. (2024). Colorimetric detection of hydrogen peroxide using nanozymes. In Nanozymes (pp. 295–314). Elsevier.

Ucuncu, M. (2023). A Phenalenone-based fluorescent probe for the detection of Fe³⁺ ions. Journal of Fluorescence, 33, 707–712.

Eren, M. Ç., Eren, A., Dartar, S., Kaya, B. U., Üçüncü, M., Varlikli, C., ... &Emrullahoğlu, M. (2023). A reaction-based scenario for fluorescence probing of Au(III) ions in human cells and plants. Organic & Biomolecular Chemistry, 21(39), 7880–7885.

Sharma, R., Rajagopalan, H., Klausen, M., Jeyalatha, M. V., Üçüncü, M., Venkateswaran, S., Anand, A. R., & Bradley, M. (2022). Rapid detection of major gram-positive pathogens in ocular specimens using a novel fluorescent vancomycin-based probe. Sensors & Diagnostics, 1, 1014–1020.

Üçüncü, M. (2022). A BODIPY-based probe for the reversible "turn-on" detection of Au(III) ions. Turkish Journal of Chemistry, 46, 523–529.

Zhang, S., Zhang, Y., Üçüncü, M., Lilienkampf, A., Geng, J., & Bradley, M. (2021). Light-controlled, living radical polymerisation mediated by fluorophore-conjugated RAFT agents. Polymer, 226, 123840.

Dartar, S., Üçüncü, M., Karakuş, E., Hou, Y., Zhao, J., &Emrullahoglu, M. (2021). BODIPY–vinyl dibromides as triplet sensitizers for photodynamic therapy and triplet–triplet annihilation upconversion. Chemical Communications, 57, 6039–6042.

Üçüncü, M.,*Zeybek, H., Karakuş, E., Üçüncü, C., &Emrullahoğlu, M.* (2021). A new fluorescent “turn on” probe for rapid detection of biothiols. Supramolecular Chemistry, 32(12), 634–641.

Baibek, A., Ucuncu, M., Short, B., Ramage, G., Lilienkampf, A., & Bradley, M. (2021). Dyeing fungi: Amphotericin B-based fluorescent probes for multiplexed imaging. Chemical Communications, 57, 1899–1902.

Baibek, A., Ucuncu, M., Blackburn, E.A., Bradley, M., &Lilienkampf, A. (2021). Wash-free, peptide-based fluorogenic probes for microbial imaging. Peptide Science, 113(1), e24167.

Zhang, Y., Üçüncü, M.,+ Gambardella, A.,+ Baibek, A., Geng, J., Zhang, S., Clavadetscher, J., Litzen, I., Bradley, M., &Lilienkampf, A. (2021). Bioorthogonal swarming: In situ generation of dendrimers. Journal of the American Chemical Society, 142(52), 21615–21621.

Projeler

Yürütücü:

• TÜBİTAK 2247-D: Aktive Edilebilir PDT: Kafesli Fotosensitizerlerin Heterojen Paladyum Katalizör Sistemleri ile Aktivasyonu ve in vitro Fotodinamik Terapi Uygulamaları (Tamamlandı)
• TÜBİTAK 3501: Fenalenon Temelli H2O2’e Duyarlı Kemosensörlerin Tasarımı, Sentezi ve Görüntüleme Uygulamaları (Tamamlandı)
• İKÇÜ – BAP: Aktifleştirilebilir fotosensitizerlerin kanser hücreleri içerisinde in vitro uygulamaları (Tamamlandı)
• İKÇÜ – BAP: BODIPY Temelli Kemosensörlerin Tasarımı, Sentezi ve Metal İyon Tayini İçin Sensör Uygulamaları (Tamamlandı)
• İKÇÜ – BAP: Fenalenon temelli yeni bir kemosensörün tasarımı sentezi ve metal katyonu seçiciliğinin incelenmesi (Tamamlandı)

Araştırmacı:

• TÜSEB – A Grubu Acil Ar-Ge Çağrısı: Fotosensitizer – Seragenin Kombinasyonunun Antimikrobiyal Fotodinamik Terapi Etkinliğinin Araştırılması (Tamamlandı)

Danışman:

• TÜBİTAK 2218: Çip-üstü-akciğer kanseri modeli üzerinde seçimli fotodinamik terapi uygulaması (Devam ediyor)
• TÜBİTAK 2218: Melonoma hücrelerinin florimetrik yöntemler ile in vitro görüntülenmesi ve aktifleştirilebilir fotodinamik terapi ile tedavisi (Devam ediyor)
• TÜBİTAK 2218: Zika virüsü proteinlerine yönelik terapötik potansiyeli olan PROTAC adaylarının hesaplamalı yöntemlerle belirlenmesi (Devam ediyor)
• TÜBİTAK 1001: DNA GirazB inhibitörü antibakteriyel ajanlar olarak yeni tiyazolopirimidin-pirolamid türevlerinin sentezi ve biyolojik aktivitelerinin değerlendirilmesi (Devam ediyor)
• TÜBİTAK 2218: Protoporfirin IX Yüklü, Folik Asit ve Poli Etilen Glikol Kaplı ZIF-8 Sentezi, Karakterizasyonu ve Meme Kanser Hücreleri Üzerindeki Fotodinamik Terapi Aktivitesinin Araştırılması (Tamamlandı)

Ekip

Aktif Üyeler

Dr. Öğr. Üyesi Ecem Saygılı
Dr. Aslı Eldem