Rejeneratif özellikli tripeptit bakır kompleksine dayalı nanopartikül geliştirilmesi
Development of nanoparticles based on tripeptide copper complex
Yazar: NESLİNUR ÖZÇELİK
Danışman: YRD. DOÇ. RABİA ÇAKIR KOÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Rejenerasyon, vücuttaki doku ve organların hasar veya kayıplarının giderilmesi için kendini yenilemesidir. Vücutta rejenerasyonda görev alan birçok hücre ve aktif madde bulunmaktadır. Bunlardan glisin- histidin- lizin (GHK);  insan plazma, tükürük ve idrarında bulunan ve organizmanın rejeneratif kapasitesini gösteren bir tripeptittir. GHK tripeptidi vücut içinde bakır (Cu) ile bağlı ya da tek başına bulunabilir. GHK tripeptidi bakır ile bağlandığında (GHK-Cu kompleksi); yara iyileşmesi, saç folikül çıkışında hızlanma, fibroblast artışı gibi rejeneratif fonksiyonlara sebep olur. GHK tripeptidi tüm bu özellikleri nedeniyle son yıllarda rejeneratif tıp alanında önem kazanmıştır. Ancak, böyle aktif yapıların tıbbi amaçla kullanımlarında, çeşitli şekillerde formüle edilmeleri ve kontrollü salım şeklinde uygulanmaları daha verimli olmaktadır. Nanoküreler, nanokapsüller, dendirimerler, lipozomlar gibi uygulamaları olan nanopartikül teknolojisi böyle aktif maddelerin kontrollü salımı ve daha etkin kullanılmaları için sayısız avantaj sunmaktadır. 
Aktif madde yüklü nanopartikül formülasyonlarında en yaygın kullanılan polimerlerden bir tanesi de kitosandır. Kitosan, kitinin deasetilasyonu ile üretilen doğal bir polimerdir. Kitosan, biyouyumlu, biyobozunur, toksik olmayan, antimikrobiyal özellikler gösterir. Boyutları 1-100 nm aralığında olan kitosan nanopartikülleri yara iyileşmesi, yara tedavisi, cilt yenilenmesi gibi alanlarda kullanılan moleküler ve hücresel seviyede etkileşebildiğinden dolayı iyi bir antibakteriyel etki ve kısa zamanda iyi bir yara iyileşmesi profili gösterirler. 
Bu tez kapsamında, literatürde şu ana kadar gerçekleştirilmemiş, GHK-Cu kompleksinin yüklü olduğu kitosan nanopartiküllerinin sentezi hedeflenmiştir. Rejeneratif özelliğe sahip GHK-Cu kompleksini içeren kitosan nanopartikülleri iyonik jelasyon metodu ile sentezlenmiştir. Sentezlenen GHK-Cu kompleksi yüklü kitosan nanopartiküllerinin ayrıntılı karakterizasyonu yapılarak fizikokimyasal özellikleri belirtilmiştir. GHK-Cu-kitosan nanopartiküllerinin boyutları ve morfolojisinin belirlenmesinde Zetasizer cihazından yararlanılmıştır. Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile sentezlenen moleküllerin fonksiyonel gruplarına bağlı olarak yapı analizleri yapılmıştır. Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile nanopartiküllerin oluşumları ve morfolojik yapıları gözlenmiştir. GHK-Cu yüklü kitosan nanopartiküllerinin sitotoksisitesinin belirlenmesinde L929 hücre kültürü ile	 3-[4,5-dimetiltiazol-2-yl]-3,5-difenil tetrazolium bromid (MTT) testi  kullanılmıştır. Ayrıca minimum inhibitör konsantrasyonu (MIC) yöntemi ile de GHK-Cu yüklü kitosan nanopartiküllerinin antimikrobiyal etkinliği belirlenmiştir.
Bu tez çalışmasında sentezlenen nanopartiküller, içerdikleri GHK-Cu kompleksinin rejeneratif etkiye sahip olmasından dolayı; ileride yara tedavisi, doku yenilenmesi, yanık tedavisi gibi birçok amaçla, yeni bir tedavi aracı olarak kullanılabilecektir.

Abstract:
Regeneration is renewal of tissues and organs in the body to repaire the damage or loss. There are many cells and active ingredients involved in regeneration in the body. One of these, Glycin- histidin- lysine (GHK); is a tripeptide found in human plasma, saliva and urine and shows the regenerative capacity of the organism. GHK tripeptide may be connected with copper (Cu) or by itself.  GHK tripeptide cause regenerative functions such as wound healing, acceleration in growth of hair follicles and fibroblast growth when connected with copper (GHK-Cu complex). Due to all these features, GHK tripeptide has gained importance in recent years in the field of regenerative medicine. However, formulation in several ways and implementation as controlled release of such active structures is more productive in the use for medical purposes. Nanoparticle technology has several applications such as nanospheres, nanocapsules, dendrimers, liposomes and offers numerous advantages for the controlled release and more effective use of such active substances.
Chitosan is one of the most widely used polymers in formulations of active agent loaded nanoparticles. Chitosan is a natural polymer produced by deacetylation of chitin. Chitosan, has biocompatible, biodegradable, non-toxic, antimicrobial properties. Chitosan nanoparticles with a size of 1-100 nm exhibit good antibacterial effect and wound healing profile in a short time because it can interact at the molecular and cellular level used in areas such as wound healing, wound treatment and skin renewal.
In this thesis, unrealised in the literature so far, synthesis of GHK-Cu complex loaded chitosan nanoparticles was targeted. Chitosan nanoparticles containing the GHK-Cu complexes that have regenerative properties were synthesized by ionic gelation method. A detailed characterization of the synthesized GHK-Cu loaded chitosan nanoparticles was performed and physicochemical properties were indicated. Zetasizer was used for determining the size and morphology of (GHK-Cu)-chitosan nanoparticles. Structure analysis were performed depending on the functional groups of the synthesized molecules by Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The formation and morphology of the nanoparticles was observed by Atomic Force Microscopy (AFM). L929 cell cultures and 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-3,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) test were used for determining the cytotoxicity of GHK-Cu loaded chitosan nanoparticles. In addition, antimicrobial activity of the GHK-Cu loaded chitosan nanoparticles was determined by Minimum Inhibitory Concentration (MIC) method.
Nanoparticles synthesized in this thesis can be used as a new treatment option in future for many purposes such as wound healing, tissue regeneration, burn treatment because GHK-Cu complex that nanoparticles contain has regenerative effect.