Modifiye poliamfolitlerin sentezi, karakterizasyonu ve kriyoprotektif özelliklerinin incelenmesi

Kriyoprezervasyon biyolojik ve gıda maddelerini çok düşük sıcaklıklarda dondurularak saklanması için uygulanan bir işlemdir. Bu nedenle rejeneratif tıpta, doku mühendisliğinde ve gen bankalarının oluşturulmasında öneme sahiptir. Kriyoprezervasyonda birincil hedef saklanan maddelerin donma-çözme aşamalarında meydana gelebilecek zararlara (canlılığın azalması, fonksiyonelliğin ve yapının bozulması vb.) karşı korumaktır. Bu amaçla dondurma aşamasında kriyoprotektan adı verilen bileşikler kullanılmaktadır. Kriyoprotektanlar hücre zarından geçemeyen ve geçirgen olmak üzere iki sınıftır. En yaygın olarak kullanılmakta olan geçirgen bileşikler DMSO ve gliseroldür. Kriyoprezervasyon mekanizmaları bilindikçe bu kriyoprotektanların oluşturduğu dezavantajları minimuma indirmek için geçirgen olmayanların geliştirilmesi üzerine çalışmalar poliamfolitleri önermektedir. Poliamfolitler moleküllerinde katyonik ve anyonik grupları birlikte bulunduran, zwitter iyon özellikte dolayısıyla kullanıldıkları ortamın pH değerine hassasiyeti olan genellikle kopolimer yapıda bileşiklerdir. Kaynaklarda yaklaşık 15 yıldır poliamfolitlerin sentezleri ve kriyoprotektan olarak kullanılabilirliğinin ortaya koyulması amaçlı araştırmalar henüz optimizasyon çalışmalarını kapsamaktadır. Bu tezle sunulan çalışmada kaynaklarda bildirilen sonuçların ve önerilerin ışığında öncelikle metakrilik asit (MAA) ile 2-(dimetilamino)etil metakrilat (DMAEMA)/ 2-(dietilamino)etil metakrilat (DEAEMA) monomerleri kullanılarak sırasıyla p(MAA-DMAEMA) ve p(MAA-DEAEMA) kopolimer poliamfolitler klasik serbest radikal katılma polimerizasyonu mekanizmasına göre sulu ortamda sentezlendi. FTIR ve GPC-SEC analizleri ile karakterize edildi. Çözünürlük özellikleri ile ozmotik basınç davranışları incelendi. In vitro sitotoksik özellikleri insan embriyonik böbrek hücre hattında (HEK293T) MTT yöntemi ile belirlendi. Seçilen p(MAA-DMAEMA) L-sistein (L-Cys) ve L-arjinin (L-Arg) aminoasitleri ile modifiye edildi ve p(MAA-DMAEMA)-Cys ve p(MAA-DMAEMA)-Arg ürünlerinin yapıları FTIR analizi ile doğrulanarak çözünürlük özellikleri ile ozmotik basınç davranışları incelendi. Tüm ürünlerin in vitro kriyoprotektif özellikleri ve etkinliği HEK293T hücre hattında incelendi. Sonuç olarak çözme sonrası hücre canlılıkları verilen konsantrasyonlarda kullanıldığında kontrol grubu DMSO'in (%10) %77,8 ±9,1, p(MAA-DMAEMA)'in (75 mg/mL) %43 ±14, p(MAA-DMAEMA)-Cys ve p(MAA-DMAEMA)-Arg (25, 50, 75 mg/mL) için ise çok düşük oranlarda (%4-5) elde edildi. p(MAA-DMAEMA) ürününün belirgin bir kriyoprotektif potansiyeli olduğu görüldü. Bu çalışma, poliamfolitlerin kriyoprezervasyondaki potansiyelini ortaya koymakla birlikte sebep-sonuç ilişkileriyle modifikasyonların hücre canlılığı üzerindeki karmaşık etkilerini de açıklamaktadır.