Polar formda monodispers-makrogözenekli partiküllerin sentezi ve mikrotaşıyıcı olarak kullanım potansiyellerinin belirlenmesi
Synthesis of polar monodisperse-macroporous particles and determination of their potential as microcarries
Yazar: SELİN SAĞLAM
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Tez kapsamında çok basamaklı mikrosüspansiyon polimerizasyon yöntemi kullanılarak monodispers, makrogözenekli poli (gliserol dimetakrilat-co-gliserol-1,3-digliserol diakrilat) (poli(GDMA-co-GDGDA)) partikülleri elde edilmiştir. Partiküllerin manyetizasyonu için iki farklı yöntem kullanılmıştır. Birinci yöntemde, mikrosüspansiyon polimerizasyonu tamamlanmadan önce, ikinci yöntemde ise polimerizasyon tamamlandıktan sonra demir tuzları polimerizasyon ortamına eklenerek partikül gözenekleri içinde manyetik nanopartiküllerin oluşumu sağlanmıştır. Bu partiküller, taramalı elektron mikroskobu (SEM), Titreşimli Örnek Manyetometresi (Vibrating Sample Magnetometer, VSM) ve UV spektrofotometresi ile karakterize edilmiştir. Karakterizasyon sonucunda, sentezlenen partiküllerin monodispers yapıda olduğu ve mikrosüspansiyon polimerizasyonu sonrası manyetikleştirme metodu ile sentezlenen partiküllerin daha yüksek manyetik doygunluk değerlerine sahip olduğu görülmüştür. Fonksiyonel manyetik partiküllerin karboksil ve dimetilamino etil içerikleri sırasıyla potansiyometrik titrasyon ve elementel analiz yöntemleri kullanılarak 2.16 mmol/g ve 147.1mg/g bulunmuştur. Model protein olarak Albumin seçilerek, plain ve fonksiyonel manyetik partiküllerin BSA adsorpsiyonu incelenmiştir. Maksimum BSA adsorpsiyonu izoelektronik noktada, 300 mg BSA/g partikül değerinde gözlenmiştir. Bazik koşullarda, BSA proteininin, plain ve fonksiyonel manyetik partiküllerden kantitatif olarak desorplandığı görülmüştür. İkinci metot ile sentezlenen manyetik partiküller L929 fibroblast hücreleri, alveolar makrofajlar ve HeLa hücreleri ile etkileştirilmiştir. Etkileştirilen tüm manyetik partiküllerde, partikül konsantrasyonu arttıkça hücre yüzeyine tutunan partikül sayısının da arttığı görülmüştür. Hücre yüzeyine maksimum partikül tutunması DMAEM fonksiyonel grubuna sahip manyetik partikül türünde gözlenmiştir. Makrofajlar ile etkileşim çalışmalarında ise zamanla yüzeye tutunan partikül sayısındaki artış net olarak gözlenmiştir.

Abstract:
Monodisperse and macroporous poly(GDMA-co-GDGDA) particles are synthesized by multi-stage microsuspension polymerization. Two different methods were used for magnetization of the particles. In the first method, ferric salts were added to the polymerization medium before the end of the microsuspension polymerization while it was added after the polymerization in the second method. Hence, the formation of the magnetic nanoparticles in the pores of the poly(GDMA-co-GDGDA) particles was ensured. These particles were characterized by using scanning electron microscopy (SEM), vibrating sample magnetometer (VSM) and UV spectrophotometer. It was seen that the particles were monodisperse, and the particles synthesized with the second method have higher magnetic saturation values. The carboxyl and dimetilaminoethyl contents of functional magnetic particles were determined as 147,1 mg/g and 2,16 mmol/g, by potentiometric titration and elementel analysis, respectively. Albumin was selected as the model protein and the adsorption of albumin onto the plain and functional magnetic particles was investigated. The maximum BSA adsorpsion was observed at the isoelectronic point as 300 mg BSA/g particles. BSA could be quantitatively desorbed from both plain and functional magnetic beads, in slightly alkaline medium.The magnetic particles synthesized with the second method, are interacted with L929 fibroblasts, alveolar macrophages and HeLa cells. For all magnetic bead types, the amount of particles adhered to the cell surface increased with increasing concentration of magnetic particles. The maximum particle adherence was observed for the particles with DMAEM functionality. In the case of macrophages, the number of particles adhered to the cells also increased with increasing time.