Poli (2-hidroksietil metakrilat) aşılanmış manyetik Fe2O3 nanoparçacıkların sentezi ve kontrollü doksorubisin salım uygulaması

İlaç taşıma sistemlerinin geliştirilmesi, modern tıbbın en kritik ve zorlayıcı alanlarından biridir. Etkili ve hedeflenmiş ilaç dağıtımı, tedavi etkinliğini artırabilir ve istenmeyen yan etkileri azaltabilir. Bu nedenle uygun nanotaşıyıcıların tasarımı ve geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Manyetik nanoparçacıklar, spesifik hedefleme yetenekleri ile kanser tedavisinde etkili bir nanotaşıyıcı rolü üstlenebilmektedir. Nanotaşıyıcıların ilaç taşıma ve salım etkinliğini arttırmak amacıyla yüzeyleri, ihtiyaca yönelik olarak çeşitli polimerlerle modifiye edilebilir. Bu tez çalışmasında, manyetik Fe2O3 nanoparçacıkların poli(2-hidroksietil metakrilat) (pHEMA) ile modifiye edilmesini takiben, anti-kanser ilacı doksorubisin (DOX) yüklü nanotaşıyıcılar sentezlenmiş ve kontrollü salım çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında, düşük toksisitesi, yüksek su çözünürlüğü ve biyouyumlu olması nedeniyle pHEMA tercih edilmiştir. pHEMA'nın manyetik nanoparçacıklara aşılanma süreci, diazonyum tuzlarının vinilik bir monomer ve indirgeyici bir ajan varlığında sergilediği redoks aktivasyonuna dayanmaktadır. Diazonyum tuzları, indirgeyici ajan ile tetiklenen indirgenme süreçleri neticesinde yüzeyleri polifenilen benzeri ince bir tabaka ile kaplar. Redoks reaksiyonu esnasında oluşan aril radikaller ise, polimer zincirlerinin aşılaması için gerekli aktiviteyi oluşturur. "Diazonium-induced anchoring process" (DIAP) --Diazonyum ile Tetiklenen Bağlama Süreci-- veya "GraftFast" olarak adlandırılan bu süreç, tez çalışmasında, yeşil, hızlı ve verimli bir aşılama prosesi geliştirmek amacıyla, ultrases maruziyeti altında gerçekleştirilmiştir. Ultrasonik polimerizasyon yönteminin DIAP prosesine uyarlanması literatürde oldukça yeni bir yaklaşım olarak dikkat çekicidir. Bu yöntem ile sentezlenen pHEMA aşılanmış Fe2O3 nanoparçacıklar (pHEMA@Fe2O3), FTIR, XPS, XRD, TGA, SEM ve TEM yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Karakterizasyon sonuçları pHEMA'nın, Fe2O3 nanoparçacıklara aşılandığını doğrulamıştır. Sentezler için optimum ultrases maruziyet süresinin 10 dakika, optimum monomer/diazonyum tuzu mol oranının ise 10:1 olduğu, FTIR ve TGA sonuçlarıyla belirlenmiştir. Optimum koşullarda sentezlenen pHEMA aşılanmış manyetik nanoparçacıklar, model bir ilaç olarak kullanılan doksorubisin HCl (DOX) ile 0,5 mg/mL başlangıç ilaç derişimindeki çözeltide, ortalama %35,68 yükleme kapasitesi sergilemiştir. Farklı pH değerlerinde gerçekleştirilen ilaç salım çalışmalarında, DOX yüklü pHEMA@Fe2O3 nanoparçacıklarının (DOX@pHEMA@Fe2O3), pH'ye bağlı salım davranışları incelenmiştir. Yüklenen ilacın, pH 3'te %87'sinin, pH 5.5'te %46'sının, fizyolojik pH 7,4'te ise %37'sinin salındığı görülmüştür. Tez kapsamında elde edilen sonuçlar, manyetik nanoparçacıkların polimer ile modifikasyonu ve kontrollü ilaç salımı için yenilikçi bir yöntemin geliştirilmesi ve kanser tedavisinde potansiyel bir strateji olarak sunulması açısından önemlidir.