İlaç taşıyıcı olarak halloysit içeren nanosüngerlerin tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu

Günümüzde nanomalzemeler, özel nitelikleri ve kullanım alanları nedeniyle birçok endüstride oldukça önem taşımaktadır. Küçük boyutları ve yüksek yüzey alanı/hacim oranları nedeniyle nanomalzemeler benzersiz özellikler gösterirler. Hedefe yönelik bir ilaç taşıma sisteminin oluşturulması, nanoteknolojideki son gelişmelerin sonucudur.Bununla birlikte, bir molekülün, belirli bir bölgeye başarılı bir şekilde hedeflenmesi için özel bir ilaç taşınım sistemine ihtiyaç duyulmaktadır. Hem hidrofilik hem de hidrofobik ilaçları barındırabildikleri için nanosünger (NS) nanomalzemelerin geliştirilmesi, ilaç toksisitesi, düşük biyoyararlanım ve ilaç taşınımı gibi bazı sorunların çözümünde çok önemli bir adım haline gelmiştir. Nanosüngerlerin gözenekli yapısı onlara ilaç moleküllerini hapsetme ve istenen şekilde taşınımının sağlaması konusunda özel bir nitelik kazandırır. Nanosüngerler, vücutta hedef bölgelere doğru hareket edebilen ve yüzeylere yapışarak ilaçları istenen şekilde taşınmasını sağlayan viskoelastik yapıdaki nano boyutta süngerlerdir. Benzersiz yapıları nedeniyle nanosüngerler çok çeşitli kimyasalları absorplayabilir. Nanosüngerlerin yüksek yüzey alanı en önemli özelliklerinden biridir. Yapıları nedeniyle nanosüngerler birim hacim başına çok sayıda gözenek içerebilir. Gözenekleri sayesinde sıvı veya gaz halindeki malzemeleri absorplaması mümkündür. Nanosüngerlerin uygulamaları oldukça çeşitlidir. Bunlar ilaç dağıtımı, tıbbi uygulamalar, çevre kirliliği, doku mühendisliği ve malzeme bilimi dahil olmak üzere çok çeşitli sektörlerde yer almaktadır. Örneğin nanosüngerler biyomedikal alanda belirli bölgeleri hedeflemek veya yara iyileşmesini hızlandırmak için kullanılabilir. Nanosüngerlerin özellikleri ve uygulamaları, nanoteknolojinin sağladığı yeni çözümlerde hayati bir rol oynamaktadır. Bu tez çalışmasındaki temel amaç kanser tedavisinde kullanılan hidroksiürenin, farklı çapraz bağlayıcılar ile sentezlenen betasiklodekstrin (βCD) temelli nanosüngerler ile hem yan etkilerinin azaltılması hem de vücutta pasif taşınımının sağlanmasıdır. Ayrıca sentezlenen nanosünger malzemelerin halloysit kil ile konjugasyonunun elde edilmesi ile birlikte yüzey alanı çok daha yüksek ve ilacı kendine bağlayabilme kapasitesi arttırılmış nanomalzeme elde edilmiştir. Maleik anhidrit (MA), epiklorohidrin (EPI) ve maleik anhidrit-epiklorohidrin (MA-EPI) varlığında sentezlenen üç farklı nanosünger malzeme sentezlenirken çözelti yöntemi kullanılmış olup halloysit ile etkileşimleri ise in-situ ve ex-situ metodu ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen üç farklı yapı ile nanosünger-ilaç konjugatları elde edilmiş olup, bu üç farklı nanosünger yapının HNT katkısı sonrasında elde edilen nanosünger-kil nanokompozitlerinin ve HNT katkısız nanosünger yapıların ilaç ile etkileşimi karşılaştırılmıştır.Ayrıca çapraz bağlayıcılarla birlikte nanosünger yapılarının özellikleri incelenerek, malzemeler arasındaki farklılıklar belirlenmiş ve en az toksik etkiye sahip nanosünger yapıları belirlenmiştir. Tez çalışmasında, maleik anhidrit yapısının toksik etkisinin daha az olması nedeniyle, oldukça toksik olan epiklorohidrin yapısını içeren nanosüngerler ile karşılaştırılmış ve maleik anhidrit içeren nanosünger yapıları epiklorohidrin içeren nanosünger yapılarından farklılaştırılmıştır.Tüm sentezlenen malzemelerin yapıları ATR-FTIR (Attenuated Total Reflection Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi), Proton Nükleer Manyetik Rezonans (1H NMR), X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) kullanılarak aydınlatılmıştır. Termal Gravimetrik Analiz (TGA) ile sentezlenen malzemelerin bozunma sıcaklıkları incelenmiştir. Nanomalzemelerin camsı geçiş sıcaklığı ve ısıl geçişleri hakkında bilgi veren Dinamik Mekanik Analiz (DMA) ile malzemenin dinamik mekanik özellikleri hakkında bilgi edinilmiştir. Nanomalzemelerin yüzey morfolojisini inceleyebilmek için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizi yapılmıştır. Bu tez çalışmasında, sentezlenen nanosünger hidroksiüre konjugatlarının hücresel etkileri HEK293 hücresi, insan embriyonik böbrek hücreleri üzerinde gerçekleştirilmiştir. Yapılan sitotoksisite deneylerinde, konjugatların hücre içi etkileşimleri ve hücre üzerindeki etkileri incelenerek, potansiyel biyomedikal uygulamaları belirlemeye çalışılmıştır. Elde edilen bulgular, nanosünger-hidroksiüre konjugatlarının hücreler üzerindeki etkinliğinin anlaşılmasına ve gelecek çalışmalar için temel oluşturmuştur.