Fototermal terapide kullanılmak üzere çok fonksiyonlu nanotaşıyıcıların geliştirilmesi
Development of multifunctional nanocarriers for use in photothermal therapy
Yazar: BÜŞRA ÇETİN
Danışman: DOÇ. DR. GÖKÇEN BİRLİK DEMİREL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Kanser ölümle sonuçlanabilen yaygın hastalık türlerinden biridir. Son yıllarda kanser vakalarındaki artış nedeniyle kişiselleştirilmiş teşhis/tedavi yöntemleri tercih edilmektedir. Özellikle polimerik nanotaşıyıcı sistemleri sahip oldukları özellikler ile sıklıkla kullanılan nanotaşıyıcılar arasında bulunmaktadır. Son zamanlarda polimerik nanotaşıyıcılara fototermal terapi (PTT) ajanlarının kombine edilmesi ile hazırlanabilen hibrit nanotaşıyıcı sistemler kanser tedavisinde ilgi çekmektedir. Bundan dolayı, bu çalışmada, PTT ve kemoterapinin birleştirildiği yeni hibrit bir nanotaşıyıcı sistem sentezlenmiştir. Bu amaçla öncelikle şeker polimeri ile hedeflendirilmiş, antikanser ilacı olan doksorubisin yüklü biyouyumlu P((DMAEMA-b-HBAMA-b-Fruc1,2-MA)-b-(Lys)) tetrablok kopolimeri sentezlenmiştir. Tetrablok kopolimer sentezi için kontrollü/yaşayan polimerizasyon teknikleri kullanılmıştır. Bütün sentez aşamaları proton nükleer manyetik rezonans (1H-NMR), Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektrometre (ATR-FTIR) ve jel geçirgenlik kromotografisi (GPC) ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Tetrablok kopolimer, PTT ajanı olan altın nanoçubuklar (AuNRd) ile konjuge edilerek çok fonksiyonlu hibrit bir nanotaşıyıcı sistem oluşturulmuştur. Hibrit nanotaşıyıcı sistem geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ve UV-vis spektrometresi ile karakterize edilmiştir. Hibrit nanotaşıyıcı sistemin pH-kontrollü in-vitro doksorubisin (DOX) salım profili üç farklı tampon çözelti ortamında (pH=7,4; 6,8 ve 5,5) incelenerek, hibrit sistemin etkili bir pH-duyarlı salım profili gösterdiği gözlenmiştir. Nanotaşıyıcı hibrit sistemin fototermal terapi özelliğinin araştırılması için; farklı lazer şiddetleri ve sürelerde 808 nm NIR lazer ile uyarım yapılmıştır. Buna göre hibrit sistemin sıcaklık değerinin 0,75 W/cm2'de, 10 dk içerisinde 47,6±2 °C'a yükseldiği gözlenmiştir. Sonuç olarak; bu tez çalışması kapsamında PTT ve kemoterapi için yeni ve etkili bir polimerik hibrit nanotaşıyıcı sistem hazırlanmıştır.

Abstract:
Cancer is a common disease that may be resulted in death. Recently, due to the cancer cases increase, personalized diagnosis/treatment methods are preferred. Especially, polymeric nanocarriers are widely used because of its unique properties. Recently, hybrid nanocarriers, which can be prepared by combining of photothermal therapy (PTT) agents and polymeric nanocarriers, have a great attention in cancer treatment. Therefore, in here, a new hybrid nanocarrier system has been synthesized that combines PTT and chemotherapy. For his purpose, a sugar polymer-targeted and DOX-loaded biocompatible P((DMAEMA-b-HBAMA-b-Fruc1,2-MA)-b-(Lys)) tetrablock copolymer was synthesized using controlled/living polymer synthesis techniques. All synthesis steps were characterized by proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR), Fourier Transform Infrared Spectrometer (ATR-FTIR) and gel permeation chromatography (GPC) measurements. A multifunctional hybrid nano carrier was created with the tetrablock copolymer and gold nanorod (AuNRd. The hybrid nanocarrier system was characterized by Transmission Electron Microscope (TEM) and UV-vis spectrometer. The pH-controlled in-vitro doxorubicin (DOX) release profile of the hybrid nanocarrier system was evaluated in three different buffer solutions (pH=7,4; 6,8 and 5,5).  It has been observed that the hybrid system shows an effective pH-sensitive release profile. To investigate the photothermal therapy properties of the hybrid system, the nanoparticles were irradiated with 808 nm NIR laser at different laser intensities and duration times. It was observed that the temperature values of the hybrid system increase to 47,6 ± 2 °C within 10 minutes at 0,75 W/cm2 laser intensity. In conclusion, a new and effective hybrid nanocarriers system has been fabricated for PTT/chemotherapy.