İlaç yüklü nano fiber yapılı polimerlerin tasarımı ve geliştirilmesi

Abstract

Yüksek gözeneklilik, geniş yüzey alanı, ilaç taşıma, hücre çoğalmasına uygun ortam sağlama gibi özelliklere sahip biyopolimerlerden elde edilen nano lif (NL) yapılar, doku iskelesi, yara örtüsü, yapay damar gibi birçok biyomedikal uygulama alanlarına sahiptirler. Sentetik polimerlerden Poli-laktik asit (PLA); biyoyaralanabilirlik, biyouyumluluk ve uzun süreli biyoparçalanabilirlik özellikleri sayesinde biyomedikal uygulamalarda yaygın olarak tercih edilen yenilikçi polimerlerdendir. Düşük üretim maliyeti, yüksek üretim hızı, geniş malzeme uygulanabilirliği ve lif kalitesi sürekliliği gibi özellikleriyle elektro eğirme yöntemi NL yapılı polimerlerin elde edilmesinde tercih edilmektedir. Bu doktora çalışmasında da amaçlanan biyomedikal uygulamalardan yara iyileştirilmesine katkı sağlayacak antibakteriyel özellikli, hücresel tutunmaları gerçekleştirebilir ve hücre canlılığı gösterebilen, ilaç salım kapasitesi yüksek, raf ömrü uzun, antioksidan içerikli ve sitotoksisite olmayan NL yapılı polimerlerin tasarımı ve geliştirilmesidir. Bu doğrultuda yapılan çalışmalar, farklı çalışma grupları altında ele alınmış olunup, elde edilen çözeltilerin özellikleri ve NL üretim parametreleri belirlenmiştir. Elde edilen NL karakterizasyonları, salım kinetiği modellemesi, antimikrobiyal analizleri ve in vitro hücre testleri ile sitotoksisitelerinin analizleri detaylı olarak gerçekleştirilmiştir. Birinci çalışma grubu (PLA_1)’nda farklı çözücü konsantrasyonlarına sahip PLA NL üretim parametreleri, ilaç katkılaması ve NL antibakteriyel davranışlarının belirlenmesine yönelik çalışmalar yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda PLA konsantrasyonu; %,8 elektro eğirme işlemi akış hızı; 0,5 mL/saat ve voltaj; 10 kV olarak belirlenmiştir. İkinci çalışma grubu (PLA_2); hidrofilik tutunmasını artması için PLA polimer çözeltilere nano Grafen oksit (GO), ilaç Klaritromisin (CLA) ve doğal biyoaktif antiajan olan Selenyum (Se) katkılanması çalışmalarını kapsamaktadır. Salım kinetiği testinde kümülatif % CLA salım değeri 8. saat sonunda %74,3olarak ölçülmüş, 24. saat sonunda %80,4 olarak tespit edilmiştir. Antibakteriyel testlerde GO/SE/CLA katkılamasının mikroorganizmalar üzerinde inhibisyon büyümesi olarak etkin artış gösterdiği gözlenmiştir. Üçüncü çalışma grubu (PLA_3); ilaç Basitrasin (BAC) antioksidan Zataria Multiflora (ZM) etkisini morfolojik, antibakteriyel ve hücre sitotoksisite davranışlarının gözlemlenmesi Franz difüzyon kinetik modeli ile BAC’ın kümülatif salım kinetiği matematiksel modelinin tasarlanması çalışmalarından oluşmaktadır. ZM/BAC NL yapısının Franz difüzyon matematiksel salım kinetik modeli Zero Order olarak ortaya çıkarılmış, raf ömrünün 125 gün olarak tespit edilmiştir. Antibakteriyel testlerde PLA/BAC/ZM NL bütün mikroorganizmalar (E.coli, S.aureus, B.cereus, S.epidermidis, B.subtilis) üzerinde en iyi inhibisyon büyümeyi göstermiştir. Hücre XTT sitotoksisite testlerinde, adezyon ve 4’, 6- diamidino-2-phenylindole (DAPI) sonuçlarında kullanılan PLA/BAC/ZM NL hücrelere çok iyi derecede tutunduğu gözlenmiştir.