Antimikrobiyal polimerik kompozit malzemelerin tasarlanması

Son yıllarda patojen mikroorganizmaların antibiyotik direnci geliştirmesi nedeniyle, farklı antimikrobiyal ajan ve dezenfektanların kullanımına yönelim görülmektedir. Antimikrobiyal polimerler içerisinde kriyojeller, süpermakrogözenekli yapıları ve çeşitli monomerlerle hazırlanabilmeleri sayesinde farklı çalışma alanlarında kullanılabilmektedirler. Bunun yanı sıra, boronik asit, literatürde rapor edilen çalışmalarda antimikrobiyal özelliği ile oldukça dikkat çekmekte olup, patojen mikroorganizmalar üzerinde etkili bir antimikrobiyal ajan olarak gösterilmektedir. Nanoteknoloji, antimikrobiyal polimerlerin geliştirilmesinde önemli rol oynayan bir bilim dalı olarak karşımıza çıkmaktadır. Nanopartiküller de son on yılda antibakteriyel ajanlar olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Antibiyotiğe dirençli bakterilerin inhibe edilmesi için kullanılmaları en dikkat çeken kullanım alanlarındandır. Bu tez çalışmasında poli(2-hidroksietil-metakrilat) (p(HEMA)) , çinko oksit (ZnO) nanopartikülü gömülü poli(2-hidroksietil-metakrilat) (ZnO@p(HEMA)), vinil fenil boronik asit ile fonksiyonlandırılmış hidroksietil metakrilat (p(HEMA-VPBA)) ve ZnO nanopartikül gömülü vinil fenil boronik asit (VBPA) ile fonksiyonlandırılmış hidroksietil metakrilat (HEMA) temelli mikrokriyojellerin ZnO@p(HEMA-VBPA) sentezlenmesi gerçekleştirilmiştir. Staphylococcus aureus ATCC 29213 ve Escherichia coli ATCC 25923 suşları sırasıyla Gram pozitif ve Gram negatif bakteriler için model mikroorganizmalar olarak kullanılarak sentezlenen polimerlerin antimikrobiyal aktiviteleri incelenmiştir. Antimikrobiyal aktivitenin belirlenmesi için iki yöntem kullanılmıştır. Spektrofotometrik yöntemde, çalışma kapsamına dahil edilen polimerlerin antimikrobiyal aktiviteleri 24, 48 ve 72 saatlik inkübasyon sonucunda alınan ölçümler ile belirlenmiştir. Bu analizde, antimikrobiyal aktivite göreceli bakteri inhibisyonu olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, en az bakteri derişimi S. aureus ATCC 29213 ve E. coli ATCC 25923 suşları için ZnO@p(HEMA-VPBA) eklenmiş kültürlerde görülmüştür. Göreceli bakteri inhibisyonu S. aureus ATCC 29213 suşu için, 48. ve 72. saatte %92,7 bulunmuştur. Agarda koloni sayma plak yönteminde ise 24, 48 ve 72 saatlik inkübasyon sonucu oluşan kültürlerden seri sulandırmalar sonrasında sıvı ortamdan katı ortama bakteri inokülasyonları gerçekleştirilmiştir. Bakteri kolonileri sayıldıktan sonra cfu/mL değerleri hesaplanmıştır. ZnO@p(HEMA-VPBA) mikrokriyojelinin sentezlenmiş diğer mikrokriyojellere göre Gram pozitif bir bakteri olan S. aureus ATCC 29213 suşu üzerinde daha fazla antimikrobiyal etki gösterdiği görülmüştür. Elde edilen cfu/mL değerlerine bağlı kalınarak mikrokriyojellerin bakteri tutma kapasiteleri (Q) hesaplanmıştır. Yapılan deneysel çalışmaların sonuçlarına göre çalışmaya dahil edilen bakteri suşları üzerindeki bakteri tutma kapasitesi en yüksek olan mikrokriyojel ZnO@p(HEMA-VPBA) olarak görülmüştür. ZnO@p(HEMA-VPBA) mikrokriyojelinin bakteri tutma kapasitesinin; Gram pozitif bakteri olan S. aureus ATCC 29213 suşunda 731000x105 cfu/g olduğu, Gram negatif bakteri olan E. coli ATCC 25923 suşunda ise 711300x105 cfu/g olduğu görülmüştür. Bu değerlere göre E.coli ATCC 25923 şusuna kıyasla S.aureus ATCC 29213 suşuna daha fazla etki ettiği görülmüştür.