Hipertermi tekniğiyle ilaç salım uygulamalarında kullanılmak üzere manyetik ve ısıya duyarlı polimerik nanomalzemelerin geliştirilmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MUHAMMAD ARSYIK KURNIAWAN

Danışman: Önder Topel

Özet:

Bu tezde, hipertermi tekniği ile ilaç salınım uygulamaları için manyetik ve ısıya duyarlı polimerik nanomalzemeler geliştirilmiştir. Geliştirilen manyetik ve ısıya duyarlı polimerik malzemede, destek malzemesi olarak manyetik nanoparçacıklar kullanılmış ve ısıya duyarlı poli(etilen glikol)-b-poli(2-(dimetilamino)etil metakrilat) (PEG-b PDMAEMA) kopolimerleriyle modifiye edilmiştir. Manyetik nanoparçacıklar, birlikte çöktürme yöntemiyle sentezlenmiş ve yapı ile özellikleri DLS, TEM, XRD, VSM, FTIR, TGA teknikleriyle karakterize edilmiştir. Isıya duyarlı farklı zincir uzunluklarına sahip PEG-b-PDMAEMA blok kopolimeri, ATRP (Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu) yöntemiyle sentezlenmiştir. Sentezlenen kopolimerlerin yapıları ve molekül ağırlıkları FTIR, 1H-NMR spektroskopisi ve GPC analizleri ile belirlenmiştir. PEG-b-PDMAEMA kopolimerlerinin ısıya duyarlı özellikleri, doğrudan gözlem ve UV-Vis spektrofotometre ile LCST (Düşük Kritik Sıcaklık Çözünürlük Noktası) değerleri ölçülerek belirlenmiştir. PEG-b-PDMAEMA93 kopolimerinin, MNP modifikasyonu için uygun LCST değerine sahip olduğu tespit edilmiştir. Manyetik nanoparçacıklar, istenmeyen reaksiyonlara karşı korunmak amacıyla doğrudan PEG-b-PDMAEMA kopolimeri ile yüzey modifiye edilmiştir. Modifikasyon öncesi ve sonrası manyetik nanoparçacıkların boyut ve morfolojisi, TEM ve XRD teknikleriyle belirlenmiştir. PEG-b-PDMAEMA kopolimeri ile modifiye edilen manyetik nanoparçacıkların yüzeyine sırasıyla %5,26 oranında bağlandığı, FTIR ve TGA ölçümleri ile kanıtlanmıştır. Geliştirilen manyetik nanoparçacıklar ile manyetik ve ısıya duyarlı polimerik nanomalzemenin manyetik alan etkisiyle hipertermi özellikleri, 0,745 kA/m şiddetinde, 120 kHz frekansında bir ACMF manyetik alan üreten başarılı bir ısı indüksiyon cihazı ile belirlenmiştir. Yalın manyetik nanoparçacıklar ve polimer ile modifiye edilmiş manyetik nanoparçacıkların 25°C ve 37°C sıcaklıklarındaki hipertermi özellikleri optimize edilmiştir. Son aşamada, geliştirilen manyetik ve ısıya duyarlı polimerik nanomalzemenin, iki farklı tip model ilaç (Metilen mavisi (MB) ve Doksorubisin (DOX)) ile manyetik hipertermi etkisi altında ilaç salım davranışları incelenmiştir. İlaç salım çalışmaları, manyetik modifiye PEG-b PDMAEMA kopolimer malzemenin, manyetik hipertermi desteği ile daha yüksek ilaç salım kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Ayrıca, PEG-b-PDMAEMA kopolimerinin ATRP yöntemiyle polimerizasyon tepkimesi ve manyetik nanoparçacıklar ile PEG-b-PDMAEMA blok kopolimerinin etkileşim mekanizmaları DFT (Density Functional Theory) kullanarak yapılan teorik hesaplamalarla analiz edilmiş, tepkime mekanizmaları ortaya konmuştur.