Preparation and characterization of poly(2-alkyl-2-oxazoline)-based platforms for biological applications
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: DİLARA GÜNDOĞDU
Danışman: İrem Erel Göktepe
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışma, çeşitli biyolojik uygulamalar için sıcaklığa duyarlı poli(2-izopropil-2-oksazolin) (PiPOX) ve pH'ye duyarlı tanik asit (TA) kullanarak katman-katman (LbL) kendiliğinden yapılanma tekniği ile yüzeylerin işlevselleştirilmesini amaçladı. Çalışmanın birinci kısmında, PiPOX ve TA kullanarak fiziksel hidrojellerin LbL modifikasyonu ve LbL hidrojellerin ikili uyarana cevap verebilen ve ikili ilaç salımı yapabilen platformlar olarak antibakteriyel uygulamalar için kullanım potansiyeli incelendi. Aljinat (ALG)/Ca2+ hidrojel model bir destek malzemesi olarak, siprofloksasin (CIP) ve kurkumin (CUR) ise model ilaçlar olarak kullanıldı. CUR, CaCO3 mikroparçacıklarına yüklendi ve jelleşme esnasında hidrojellere dahil edildi. CIP ise çok-katmanlar arasına entegre edildi. LbL modifikasyonu, jelin daha fazla şişmesine sebep oldu, jele sıcaklık duyarlılığı kattı, pH 7.4'te artan sıcaklık ile birlikte daha yüksek miktarda ilaç salımı sağladı ve sıcaklıktan bağımsız olarak asidik ortamda salınan ilaç miktarının azalmasına neden oldu. Jellerin antibakteriyel aktivitesinin hem Escherichia coli (E. coli) hem de Staphylococcus aureus (S. aureus)'a karşı pH 7.4'te pH5.5'e göre daha fazla olduğu bulundu. CIP ve CUR, birleşimsel bir şekilde etki göstererek E. coli'ye karşı antibakteriyel aktiviteyi artırdı. Çalışmanın ikinci kısmında PiPOX, TA, glukoz oksidaz (GOx), bayır turpu peroksidazı (HRP) ve poli(L-lisin) (PLL)'yi yapı taşı olarak kullanarak bölmelendirilmiş LbL mikrokapsüllerin hazırlanması gösterildi. Kapsüllerin uyarıya-tepki veren mikroreaktörler olarak kullanım potansiyeli ve sıcaklık/pH'nin ardışık enzimatik tepkimeler üzerine etkisi incelendi. pH 5.5'te ardışık enzimatik aktivitenin pH 7.4'e kıyasla daha yüksek olduğu belirlendi. Enzimatik aktivite, PiPOX'un kritik sıcaklığına (37 °C) yaklaştıkça arttı. Enzim bölmeleri arasındaki PiPOX katman sayısı arttıkça, çok-katmanlı kapsül duvarında sıcaklıkla tetiklenen konformasyonel değişimin ardışık enzimatik aktiviteye etkisinin daha belirgin hale geldiği tespit edildi. LbL kapsüllerle inkübe edilen HeLa hücreleri yüksek canlılık oranı gösterdi ve kapsüller hücre membranı ile belirgin bir etkileşim sergiledi. Sonuç olarak, bu çalışma ile çeşitli yüzeylerin PiPOX/TA ile işlevselleştirilmesi ve elde edilen çok-katmanlı polimer platformlarda yapı-özellik ilişkisinin anlaşılması üzerine temel bilgi üretildi.