Fotodinamik tedavi imkânı sunan aktif yara örtüleri
Active wound dressings providing photodynamic treatment
Yazar: GÜL MERVE GENÇER
Danışman: DOÇ. DR. MURAT AKARSU
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry

Özet:
Tez çalışması ile fotosensitizör madde (FS) barındıran hidrojel yapıdaki aktif yara örtüsü elde edilmiştir. Işıkla aktive olan fotodinamik tedavi (FDT), uzun zamandan beri dermatoloji, kanseroloji, kulak burun boğaz, jinekoloji, gastroenteroloji, üroloji vb. Çeşitli hastalıklar için onaylanmış bir tedavi türüdür. FDT'de kullanılan FS, uygun dalga boyunda ışığı absorblayarak reaktif oksijen türlerini (ROS) oluşturabilen bir maddedir. ROS, hedef hücrelerde mutajenik veya genotoksik etki olmadan sitotoksik etkiler üreterek antimikrobiyal aktivite göstermektedir. Ek olarak, bu süreçte mikroorganizmalar da direnç geliştiremezler. Fotosensitizör maddede bulunan kromofor gruplar spesifik dalga boyundaki ışığa maruz kalmasıyla hücreleri öldürme yeteneğine sahip olan reaktif oksijen türleri (ROS) ve reaktif azot (RNS) gibi zararlı radikallerin üretimi; ışığın dalga boyuna, şiddetine, kullanılan PS'ün miktarına ve çeşidine bağlıdır. Tez çalışmasında oluşan bu reaktif türlerin konsantrasyonu çeşitli faktörler ile ayarlanarak vücut dokularına zarar vermeden hasarlı dokuda enfeksiyona neden olabilecek iç ve dış kaynaklı mikroorganizmalardan arındırması öngörülmektedir. Ayrıca fotosensitizör boyar maddenin içerisine sabitlendiği hidrojel yara örtüsünün; yaranın nem dengesini koruması, doku oluşumunu arttırıcı etki göstermesi, yarayı soğutarak acıyı azaltması, gaz geçişini optimum düzeyde tutarak ortam kaynaklı kontaminasyonu engellemesi, matriks sisteminin emici özelliği sayesinde hasarlı doku üzerindeki fazla sıvıyı emerek yaranın daha çabuk iyileşmesine katkı sağlaması gibi fiziksel özelliklere sahip olması hedeflenmiştir.
Tez çalışmasında; doğal, hibrit ve sentetik polimerlerden elde edilen tüm sistemler için çekme-kopma testleri, jelleşme, çözünme yüzdeleri ve farklı pH değerlerinde, sıcaklıklarda şişme davranışları gibi birçok parametre incelenmiştir. Seriler arasında farklı PS ajanları yüklenmiş sistemlere modifiye edilmiş JIS Z 2801 standardı kullanılarak E. coli (ATCC 11775) ve S. aureus'a (ATCC 25923) karşı antibakteriyel analiz testleri yapılmıştır. Hücre migrasyon ve MTT testleri ise L929 fibroblast hücreleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar sonucunda elde edilen çoğunlukla sentetik polimerlerden oluşan hidrojel yara örtüsünün log2 - log3 değerleri arasında antibakteriyel etki gösterdiği, kullanılan potosensitizör maddenin toksik etki göstermeden hücre migrasyonunu desteklediği saptanmıştır.

Abstract:
Active hydrogel dressing containing photosensitizing agent (PS) was obtained with this thesis study. Light-activated photodynamic therapy (PDT) has long been used in dermatology, carcinology, otolaryngology, gynecology, gastroenterology, urology, etc. and it's a type of treatment that approved for various diseases. PS used in PDT is a substance that can absorb light with the suitable wavelength and form reactive oxygen species (ROS). ROS shows antimicrobial activity by producing cytotoxic effects in target cells without mutagenic or genotoxic effects. In addition, microorganisms cannot develop resistance in this process. The light-induced formation of the harmful radicals such as reactive oxygen (ROS) and reactive nitrogen (RNS) species that are capable of killing cells depends on the intensity and the wavelength of the light and the type and amount of the PS used. It is envisaged that the concentration of these reactive species studied in the thesis study will be adjusted by various factors so as to eliminate the internal and external microorganisms that can cause infection in the damaged tissue without causing harm to healthy tissues. Furthermore, the hydrogel dressings containing a fixed photosensitizer dye in the matrix are synthesized so as to protect the moisture balance on the wound area, to promote tissue formation, to reduce pain by cooling the wound area, to prevent the contamination of the wound while being permeable to gases and to contribute to the healing of the wound by absorbing excess liquid formed by the damaged tissue. In the thesis study, many parameters such as tensile-rupture, gelling, dissolution percentage and swelling behavior at different pH and temperature were examined for all systems obtained from natural, hybrid and synthetic polymers. Antibacterial analysis of the systems loaded with different PS agents was conducted against E. coli (ATCC 11775) and S. aureus (ATCC 25923) by using a modified version of JIS Z 2801 standard. Cell migration and MTT tests were performed using L929 fibroblast cells. As a result of the studies, it was determined that the hydrogel dressing that consists of synthetic polymers shows an antibacterial effect between the values of log2 - log3 and the photosensitizer substance used supports cell migration without toxic effects.