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

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, bu nanoparçacıklar ısıya duyarlı poli(etilen glikol)–b–poli(2–(dimetilamino)etil metakrilat) (PEG–b–PDMAEMA) kopolimerleriyle modifiye edilmiştir. Manyetik nanoparçacıklar, birlikte çöktürme yöntemiyle sentezlenmiş ve dinamik ışık saçılımı (DLS), geçirimli elektron mikroskopisi (TEM), X–ışını kırınımı (XRD), titreşimli örnek magnetometrisi (VSM), Fourier transform infrared spektrometrisi (FTIR) ve termogravimetrik analiz (TGA) teknikleriyle karakterize edilmiştir. Isıya duyarlı farklı zincir uzunluklarına sahip PEG–b–PDMAEMA blok kopolimerleri, Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu (ATRP) yöntemiyle sentezlenmiştir. Sentezlenen kopolimerlerin yapıları ve molekül ağırlıkları FTIR, 1H–NMR spektroskopisi ve GPC analizleri ile belirlenmiştir. PEG–b–PDMAEMA kopolimerlerinin ısıya olan duyarlılıkları polimerlerin Alt Kritik Çözelti Sıcaklığı (LCST) değerleri ölçülerek incelenmiştir. Hipertermi uygulamaları için en uygun kopolimerin PEG–b–PDMAEMA93 kopolimeri olduğu tespit edilmiştir. Manyetik nanoparçacıkları istenmeyen reaksiyonlara karşı korumak için PEG–b–PDMAEMA kopolimeri ile modifiye edilmiştir. Modifikasyon sonrası manyetik nanoparçacıkların ~5 nm kalınlığında ve ağırlıkça %5,26 oranında kopolimer katmanıyla kaplandığı gerçekleştirilen FTIR, TGA ve TEM ölçümleriyle belirlenmiştir. Ayrıca, PEG–b–PDMAEMA kopolimerinin ATRP yöntemiyle polimerizasyon tepkimesi ve manyetik nanoparçacıklar ile PEG–b–PDMAEMA blok kopolimerinin etkileşim mekanizmaları Density Functional Theory (DFT) kullanarak yapılan teorik hesaplamalarla analiz edilmiş, tepkime mekanizmaları ortaya konmuştur. Geliştirilen manyetik nanoparçacıklar ile manyetik ve ısıya duyarlı polimerik nanomalzemenin manyetik alan etkisiyle hipertermi özellikleri, 0,745 kA/m şiddetinde, 120 kHz frekansında bir alternatif akım manyetik alanı (ACMF) üreten bir indüksiyon ısıtma cihazı ile belirlenmiştir. Yalın manyetik nanoparçacıklar ve polimer ile modifiye edilmiş manyetik nanoparçacıkların 25°C ve 37°C'deki hipertermi özellikleri optimize edilmiştir. Son aşamada, geliştirilen manyetik ve ısıya duyarlı polimerik nanomalzemenin (MNP/PEG–b–PDMAEMA) sıcaklığa, pH'a (5,5 ve 7,4) ve manyetik alana bağlı olarak ilaç salım davranışları iki farklı ilaç analoğu [metilen mavisi (MB) ve doksorubisin (DOX)] kullanılarak incelenmiştir. Manyetik ve ısıya duyarlı polimerik nanomalzemenin (MNP/PEG–b–PDMAEMA) en yüksek MB ve doksorubisin salım değerlerine manyetik hipertermi etkisi altında pH 5,5'ta ulaşıldığı ve yüzde salım değerlerinin, sırasıyla, %42,29 ve %43,06 olduğu tespit edilmiştir.