Uyarıya duyarlı mikrojeller ve nanopartikül kompozitler: Antibakteriyel özellikleri ve meme kanseri tedavisinde in-vitro ve in-vivo uygulamaları

Abstract

Tez kapsamında, poli[(2-(N-morfolino)etil metakrilat)-ko-(glisidil metakrilat)] mikrojelleri, P(MEMA-GMA), poli[etilen glikol]-b-poli[(2-(N-morfolino)etil metakrilat) PEG-b-PMEMA stabilizörü varlığında sentezlenmiştir. PEG-b-PMEMA diblok kopolimer stabilizörü atom transfer radikal polimerizasyonu ile hazırlanmıştır. GMA komonomeri MEMA monomerin sulu ortamda emülsiyon polimerizasyonunda çapraz bağlayıcısı olarak davranmıştır. P(MEMA-GMA) mikrojelin sulu ortam davranışları ortamın pH, sıcaklık ve iyonik şiddet değişimine bağlı olarak incelenmiştir. Bir sonraki aşamada, P(MEMA-GMA) mikrojelin bünyesinde altın nanopartikül sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu AuNPs içeren sistemlerin antibakteriyel etkinlik çalışmaları, gram pozitif ve gram negatif Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, Enterococus feacalis, Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhimirium, Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Candida albicans, Geotrichum candidum bakteri ve mayalar kullanılarak incelenmiştir. P(MEMA-GMA) mikrojelin, taşıyıcı ve salım sistemi olarak kullanılması amacı ile DPPC (1,2-dipalmitol-sn-glisero-3-fosfocolin) lipozom içeren mikrojeller hazırlanmıştır. 5-florourasil (5-FU) ilaç etken maddenin manyetik Fe3O4 nanopartikül içeren lipozom-mikrojel sistemden çevresel etkiye duyarlı olarak salım çalışmaları PBS içerisinde in-vitro olarak ve CD1 nude fareler ile in-vivo olarak yürütülmüştür. CD1 nude farelerde meme kanser dokusu östrojen reseptör (ER), progesteron reseptör (PR) pozitif olan MCF-7 hücre hattı ile oluşturulmuştur. Kontrol ve tedavi gruplarının meme kanser dokularının incelenmesinde, immünohistokimya ve patoloji analizleri EP, PR, insan epidermal büyüme faktörü (Cerb-B2 ya da HER2) ve tümör protein p53 ile yapılmıştır. Ayrıca, 5-FU ilaç ve Fe3O4 NP/DPPC lipozom/P(MEMA-GMA) sistemin kanser dokusuna etkilerini anlamak için ER, PR, epidermal büyüme faktör reseptörü (EGFR) ve timidilat sentetaz inhibitörün (TS) mRNA düzeyi polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile belirlenmiştir. Meme kanser doku örnekleri patalojik açıdan incelenmiş ve immünohistokimyasal boyama yöntemi ile değerlendirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Mikrojel, lipozom, AuNPs, kontrollü ilaç salım sistemleri, in-vitro ve in-vivo meme kanser tedavisi.

Within the content of this thesis, poly[(2-(N-morpholino)ethyl methacrylate)-co-(glycidyl methacrylate)] microgels, P(MEMA-GMA), were synthesized by using poly[ethylene glycol]-b-poly[(2-(N-morpholino)ethyl methacrylate) diblock copolymerstabilizer (PEG-b-PMEMA). PEG-PMEMA diblock copolymer stabilizer was synthesized by atom transfer radical polymerisation. GMA-comonomer behaved as cross-linker the emulsion polymerization of MEMA in aqueous media. Behaviors of P(MEMA-GMA) microgels in aqueuos media were examined by tuning solution pH, temperature and ionic strength. In next stage, gold nanoparticles were produced within P(MEMA-GMA) microgels. The antibacterial effects of these AuNPs systems were examined by using gram negative and gram positive bacteria and fungus such as Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, Enterococus feacalis, Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhimirium, Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Candida albicans, Geotrichum candidum. DPPC (1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) liposome-containing P(MEMA-GMA) microgels were also prepared in order to use them as delivery and release system. 5-fluorouracil (5-FU) delivery studies from magnetic Fe3O4 nanoparticle covered liposome-microgel system were studied both in-vivo and in-vitro. Breast cancer tissue in CD1 nude mice was created by using MCF-7 cell line which progesterone receptor (PR) and estrogen receptor (ER) positive. Immunohistochemistry and pathologicy analysis of breast cancer tissues of control and treatment groups performed with PR, EP, human epidermal growth factor receptor 2 (HER2 or Cerb-B2) and tumor protein p53. Also, in order to determined the effect 5-FU drug and Fe3O4 NP/DPPC liposome/P(MEMA-GMA) microgel system on tumor tissue was used to analyse Polymerase Chain Reaction (PCR) was determined with mRNA levels of PR, ER, epidermal growth factor receptor (EGFR) and thymidylate synthase inhibitor (TS). Breast cancer tissue samples have been analyzed pathologicaly and these tissues have been evaluated via immunohistochemical staining method. Keywords: Microgel, liposome, AuNPs, controlled drug delivery system, in-vitro and in-vivo breast cancer treatment.