İnsülinin polimer taşıyıcılar ile konjugasyon reaksiyonlarının incelenmesi

Biyokonjugasyon yeni bir kompleks oluşturmak için iki ya da daha fazla molekülün farklı özelliklerinin biraraya getirilmesiyle bağlanmasını içerir. Son yıllarda malzeme bilimi polimerik malzemelere odaklanmıştır. Polimerler üzerinde istenen değişiklikler kolay ve kontrollü olduğundan, polimerler çeşitli biyolojik uygulamalarda kullanılmaktadır. Polimerler ilaç salımı, antijen salımı, doku mühendisliği, medikal cihaz implantasyonu gibi medikal uygulamaların yanında biyoteknolojinin birçok uygulamasında da yer almaktadır. Polimerler ilaç, peptid, hormon vb. yapıların vücuda iletilmesinde taşıyıcı rolü oynamaktadırlar. İnsülin vücuttaki şeker metabolizmasında önemli bir rol oynamaktadır. İnsülin aktivitesinin yetersizliğinde ortaya çıkan diyabet hastalığına karşı geleneksel yöntemlerin yetersiz olması araştırmacıları aktiviteyi arttıran yeni yöntemler araştırmaya yöneltmiştir. İnsülin uygulaması sadece parenteral yolla yapıldığı için, oral, nazal, rektal, pulmoner ve oküler gibi farklı uygulama yolları üzerinde geniş ölçüde araştırmalar yapılmaktadır. İnsülin moleküllerinin anyonik polimerlerle biyokonjugatları ve insülinin nanokapsüller, nanoküreler ya da mikroküreler gibi biyobozunur nano ve mikro yapılarda enkapsüle edilmesi insülin aktivitesini arttıran yöntemler olarak sıralanır. Bu tez kapsamında farklı polimerlerle insülin biyokonjugatları oluşturularak diyabet hastalığının tedavisi için kontrollü ilaç salınım sistemi tasarlanmıştır. Bu doğrultuda lineer yapılı Poliakrilik asit ve küresel yapıdaki Poli(laktik-ko-glikolik asit) nanopartikülleri olmak üzere iki farklı polimer kullanılmıştır: (i) İlki lineer anyonik bir polimer olan ve yüksek mukoadeziflik ve özellikle düşük molekül ağırlıklarında düşük toksisitesine bağlı olarak en çok çalışılan mukoadezif polimerlerden biri olan PAA polimeridir. (ii) İkinci olarak, poli(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) biyopolimeri bir haftadadan birkaç aya kadar sürekli etki gösteren kontrollü ve destekleyici ilaç iletim sistemi olarak kullanılmaktadır. PLGA çoklu enjeksiyon, yüksek toksisite gibi sorunları aşmak ve kısa in vivo yarı ömürlü molekülleri koruyarak istenen tedavi etkisini sağlamak amacıyla tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında insülinin poliakrilik asit (PAA) ile kovalent biyokonjugatı sentezlenmiş ve ayrıca poli(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) kullanılarak insülin nanopartikülleri elde edilmiştir. Elde edilen kovalent biyokonjugatlar GPC, UV spektrofotometri, Zetasizer, Floresans spektrofotometre cihazlarıyla incelenmiştir. Poli(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) polimeriyle oluşturulan insülin nanopartikülleri zetasizer ve FTIR yöntemiyle analiz edimiştir. İnsülinin nanopartikül içine yükleme verimi hesaplanmıştır. Atomik kuvvet mikroskobu ile nanopartikül oluşumu incelenmiştir. Bu tez çalışmasının, lineer polimer ve polimerik nanopartiküller ile tasarlanan insülin-polimer biyokonjugatları ve nanopartikülleri kullanılarak insülin kontrollü ilaç salım sistemlerinin oluşturulmasıyla ilgili çalışmalara ışık tutması hedeflenmektedir.