Biyotıp uygulamalar için selüloz nanoparçacık hazırlanması

Selüloz, nişasta, albümin ve jelatin gibi doğal biyopolimerler nanopartikül eldesinde biyolojik olarak parçalanabilir olmaları, herhangi bir toksisiteye sahip olmamaları, düşük maliyetli ve biyouyumlu olmaları gibi avantajlarından dolayı yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Birçok alanda kullanım potansiyeline sahip selüloz nanopartiküller gıda, ilaç sanayii, kişisel bakım, elektronik gibi çeşitli alanlarda büyük kullanım potansiyele sahiptir. Selülozun, telef pamuk, odun, buğday samanı gibi çeşitli doğal hammadde kaynaklarından elde edilmesi çevre ve ekonomi açısından büyük bir öneme sahiptir. Geleneksel kanser tanı ve tedavisinin yol açtığı yan etkileri azaltmak ya da ortadan kaldırmak için ilaç taşıyıcı sistemler geliştirilmektedir. Tedavinin sebep olduğu yan ve toksik etkilerden arındırma, etken maddenin dozunu azaltma, dozlama aralığını uzatma, etken maddeyi hedef bölgeye ulaştırma gibi çeşitli avantajlara sahip kontrollü ilaç salım sistemleri ile kemoterapide kullanılan geleneksel yöntemlerde karşılaşılan dezavantajların önüne geçilebilmektedir. Doksorubisin, DNA interkalasyonu ve Topoizomeraz 2b (TOP2b) inhibisyonu olmak üzere farklı iki etki mekanizmasına sahip olan antrasiklin türevi antikanser ajanıdır. Bu çalışmada telef pamuk lifleri yıkama, öğütme gibi ön işlem uygulamaları sonrası asit ve alkali ile muamele edilmiş ve sonikasyona tabi tutulmuştur. NTU solvent sistemi (NaOH-Tioüre-Üre) içerisinde selüloz çözeltisi hazırlandıktan sonra emülsiyon yöntemi ile küresel formda selüloz nanopartiküller elde edilmiştir. Nanopartiküllerin karakterizasyon çalışmaları sonrası, selüloz nanopartiküllere Doksorubisin yükleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Daha sonra Doksorubisin yüklü nanopartiküllerin ilaç yükleme kapasitesi ve in vitro ilaç salım profili belirlenmiştir. Doksorubisin yüklü selüloz nanopartiküller, ilacın NTU çözeltisinde çözülmesi ile nanopartikül hazırlanması sırasında gerçekleştirilmiştir. Bu sonuçlara göre, selüloz nanopartiküllerin küresel formda, ortalama 400 nm boyutlarında, %99 gibi yüksek oranda ilaç yükleme kapasitesine sahip olduğu gözlenmiştir. Salım profilinde, ilacın, başlangıçta herhangi bir patlama etkisi olmaksızın 34 günün sonunda %97 sinin salındığı, kontrollü salım gerçekleşmiştir. Çalışmanın son bölümünde doksorubisin yüklü selüloz nanopartiküllerin, serbest ilacın ve boş nanopartiküllerin A549 hücre hattı (küçük hücreli olmayan akciğer kanseri hücre hattı) üzerindeki sitotoksisitesi MTT testi ile incelenmiştir. Buna göre 48 saat sonrası hücre canlılık testi sonuçlarının, doksorubisin yüklü selüloz nanopartiküllerin kontrollü ve yavaş salım profili ile örtüştüğünü göstermiştir. Bu sonuçlara göre telef pamuktan elde edilen selüloz nanopartiküllerin oldukça iyi ilaç yükleme kapasitesine sahip olduğu, başlangıçta herhangi bir patlama etkisi olmadan uzun süreli bir salım profili sergilediği saptanmıştır. Buna göre kontrollü salım sistemine sahip taşıyıcı olması nedeniyle kanser tedavisinde umut vaad ettiği düşünülmektedir.