Biyonanokonjugatların yapay kan amaçlı kullanımlarının araştırılması
Investigation of the uses of bionanoconjugates for artificial blood purposes
Yazar: UMUT ÇELİKOĞLU
Danışman: PROF. DR. ARZU ERSÖZ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Yapay kan, kanın oksijen taşıma görevini yerine getiren, tüm kan grupları ile uyumlu, mikroorganizmalardan arındırılabilen ve kanın oksijen taşıma görevini yerine getiren maddelerdir. Bu amaçla, çalışmanın ilk aşamasında MACys monomeri kullanılarak P(HEMA-ko-MACys) nanoküreleri sentezlenmiştir. Bu nanokürelere, tiyoene reaksiyonu esas alınarak Fe3+-Protoporfirin IX kovalent olarak bağlanmıştır. Sentezlenen P(HEMA-ko-MACys-Fe3+-Protoporfirin IX) nanokürelerinin oksijeni 
tersinir bir şekilde bağlayıp bırakabilmesi amacıyla bu nanoküreler P(HEMA-koMACys-Fe2+
-Protoporfirin IX) nanokürelerine dönüştürülüp serum albumini ile kompleks oluşturması incelenmiştir.
Karbonik anhidraz (CA), karbondioksiti bikarbonat ve protona dönüştüren bir metaloenzimdir. Çalışmanın ikinci aşamasında, CA enziminin saflaştırılması için, yeni bir biyokromatografik PHEMA-pABSA kriyojel kolonu sentezlenerek karakterize edilmiştir.
Poli-ε-kaprolakton (PCL), birçok moleküle karşı yüksek geçirgenliğe sahip ve toksik olmayan biyobozunur sentetik bir polimerdir. Çalışmanın üçüncü aşamasında, bu polimer bir fotosensitif amino asit monomeri olan klorobis(2-2'-bipridil)MATyr-Ru(II) ile fonksiyonlandırılıp P(CL-Ru(II)bis(2-2′-bipiridil)MATyr) sentezlenmiştir. Enkapsülleyici ajan olarak bu polimer kullanılıp ANADOLUCA konsepti, çift emülsiyon çözücü buharlaştırma tekniği ve EDC/NHS yöntemiyle yeni bir oksijen 
taşıyıcı sistem olan P(CL-Ru(II)bis(2-2′-bipiridil)MATyr-ko-Hb-CA)-Fe2+/3+-Protoporfirin IX) nanoküreleri sentezlenip karakterize edilmiştir. Sülükler kan emici canlılar olup geleneksel tıpta kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Çalışmanın son aşamasında, yapay kan amaçlı sentezlenen biyonanokonjugatların tıbbi bir sülük türü olan Hirudo verbana tarafından besin olarak kullanılması ve hemoglobin türleri (oksiHb, metHb, deoksiHb) üzerindeki etkisi ayrıntılı olarak incelenmiştir.

Abstract:
Artificial blood is a substance that carries oxygen, is compatible with all blood groups and can be purified from microorganisms. For this purpose, P(HEMA-coMACys) nanospheres were synthesized using MACys monomer in the first stage of the study. Fe3+-Protoporphyrin IX was covalently bound to these nanospheres based on the thio-ene reaction. In order for the synthesized P(HEMA-co-MACys-Fe3+-Protoporphyrin IX) nanospheres to bind and release oxygen reversibly, these nanospheres were transformed into P(HEMA-co-MACys-Fe2+-Protoporphyrin IX) to form a complex with serum albumin.
Carbonic anhydrase (CA) is a metalloenzyme that converts carbon dioxide into bicarbonate and proton. In the second step of the study, a new cryogel-based chromatographic support material, PHEMA-pABSA, was synthesized for the purification of this enzyme. CA enzyme was purified and characterized using the PHEMA-pABSA cryogel column.
Poly-ε-caprolactone (PCL) is a non-toxic biodegradable synthetic polymer with high permeability to many molecules. In the third stage of the study, this polymer was functionalized with chlorobis(2-2'-bipridyl)MATyr-Ru(II), a photosensitive amino acid monomer, and P(CL-Ru(II)bis(2-2'-bipyridyl)MATyr) was synthesized. Using this polymer as the encapsulating agent, ANADOLUCA concept, double emulsion solvent evaporation technique and EDC/NHS method, a new oxygen carrier system P(CLRu(II)bis(2-2′-bipyridyl)MATyr-co-Hb-CA)-Fe2+/3+-Protoporphyrin IX nanospheres 
were synthesized and characterized. 
Leeches are bloodsucking creatures and their use in traditional medicine is increasing day by day. In the last phase of the study, the use of bionanoconjugates synthesized for artificial blood purposes by Hirudo verbana, a medicinal leech type, and its effect on hemoglobin types (oxyHb, metHb, deoxyHb) were investigated in detail.