Kan tayin ve yapay kan unsurlarının geliştirilmesi

Abstract

Yüksek kan kaybına neden olan cerrahi operasyonlar, kan transfüzyonu gerektiren acil durumlar ve transfüzyon sırasında ortaya çıkan hemolitik reaksiyonlar, eşleştirme işleminin yol açtığı zaman kaybı, viral hastalıkların bulaşma riski sebebiyle oksijen taşıyan kan ikamelerine olan gereksinim, son dünya savaşı itibari ile fazlasıyla artmıştır. Salgın hastalıklar, doğal ve insan kaynaklı felaketler nedeniyle ortaya çıkan kan ihtiyacını karşılama amacıyla kullanılması hedeflenen oksijen taşıyan kan ikameleri ile ilgili çalışmalar, son yıllarda yeni bir biyoteknoloji araştırma alanı oluşturmuştur. Bu çalışmada ise oksijen taşıyan kan ikamesi olarak kullanılması amaçlanan hemoglobin kapsüllenmiş lipozom sistemleri geliştirilmiştir. Hemoglobinin zamanla oksitlenip methemoglobine (met-Hb) dönüşmesini engellemesi amacıyla antioksidan olarak kullanılan seryum oksit nanopartiküller de (nanoseria) lipozomun içine enkapsüle edilmiştir. Karakterizasyon işlemi Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), boyut analizi için ZetaSizer ve kapsülleme veriminin belirlenmesi için UV-vis spektroskopisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, hemoglobin bazlı oksijen taşıyan kan ikamesi, toksik ve antijenik olmayan, stabilitesini uzun süre koruyabilen nano-taşıyıcı sistem olarak geliştirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşmasında ise likit kristale dayalı, kan grubu tayininde alternatif olarak kullanılabilecek evet/hayır prensibi doğrultusunda, yeni nesil ve hızlı teşhise yönelik bir yöntem geliştirilmiştir. Çalışmada öncelikle (4'-siyano-[1,1'-bifenil]-4-yl) boronik asit sentezlenip, NMR ile karakterize edilmiştir. Boronik asit, glikoza olan yüksek afinitesi sayesinde, anti-A ve anti-B antikorlarının yapısında bulunan glikoz ile etkileştirilmiştir. Nematik özellik kazandırılan antikorlar kan antijeni ile etkileştirildiğinde likit kristalin yönleniminde oluşan farklılık polarize ışık mikroskobu altında görüntülenmiştir. Anahtar Sözcükler: Lipozom, Hemoglobin, Nanoseria, met-Hb, Likit kristal

Surgical operations leading to high blood loss, emergency cases requiring blood transfusion and hemolytic reactions during transfusion, loss of time caused by pairing process, the need for oxygen-carrier blood substitute due to the risk of transmission of viral diseases have increased greatly as of the last world war. Studies on blood substitution with oxygen-carrying, intended to be used for the purpose of meeting the blood need for epidemics, natural and man-made destructions, have recently formed another biotechnology research area. In this study, hemoglobin encapsulated liposome which is intended to be used as oxygen-carrying blood substitution has been developed. Cerium oxide nanoparticles (nanoceria), which are used as antioxidants, have encapsulated into the liposome in order to prevent hemoglobin being oxidized over time and converted to methemoglobin (metHb). Characterization process has performed by using Scanning Electron Microscopy (SEM), Zetasizer for size analysis and UV-Vis spectroscopy to determine the encapsulation efficiency. As a result, hemoglobin-based oxygen-carrying blood substitution, non-toxic and non-antigenic, has been developed as a nano-carrier system that can maintain its stability for a long time. In the second stage of the study, a new generation and rapid diagnosis method was developed based on the liquid crystal and the yes / no principle which can be used as an alternative in blood group determination. (4'-cyano- [1,1'-biphenyl] -4-yl) boronic acid was synthesized and characterized by NMR. Due to the high affinity of boronic acid to glucose, boronic acid is interacted with glucose in the structure of antibodies. When antibodies with nematic properties were interacted by blood antigen, the difference in liquid crystal orientation was observed under polarized light microscope.Keywords: Liposome, Hemoglobin, Nanoceria, metHb, Liquid crystal