Dye incorporated nanopolymers for albumin depletion

Abstract

Proteomik, bir hücre veya organizmadaki bütün proteinleri ve bunların etkileşimlerini tanımlama çalışmasıdır. Proteom, dinamik yapısı ile fizyolojik işlemlerin bir göstergesidir. Plazma ve serum proteomik çalışmalarının ana hedefi, teşhis ve tedavi için en güvenilir bilgileri elde etmektir. Biyomarker proteinler, organizmalarda genellikle çok düşük konsantrasyonlarda bulunmaktadırlar. Kan plazmasında protein uzaklaştırmanın esas amacı, bol miktarda bulunan proteinler ile çok seyrek miktardaki proteinlerin birbirlerinden ayrılmasıdır. Afinite kromatografisi yüksek spesifiklikte moleküler tanımaya dayanan, makromoleküllerin tanınmasında ayrılmasında ve saflaştırılmasında çok kullanılan bir yöntemdir. Enzimler, koenzimler, antikorlar, aminoasitler, proteinler, nükleik asitler gibi çeşitli fonksiyonel moleküller, yeni sorbentlerin geliştirilmesinde affinite ligand olarak kullanılabilirler. Afinite kromatografisinde, boya ligandlar doğal muadillerine karşı önemli bir alternatiftir. Boya ligandlar, birçok proteine yüksek bağlanma kapasitesine sahiptirler. Bu tezde, proteomik çalışmalarda, protein azaltma amacıyla, adsorpsiyonda kullanılan katı destek malzemesi olan sentetik polimer p(HEMA), sürfaktansız emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle sentezlenmiştir. p(HEMA) nanopolimerine, boya ligand Reaktif Red2 kovalent olarak bağlanmış, elde edilen bu malzeme BSA proteinin adsorpsiyonunda kullanılmıştır. p(HEMA)-RR2 nanopolimeri FTIR, ZETA boyut ve SEM ile karakterize edilmiştir. Nanopolimerin ortalama boyutu 100 nm ve spesifik yüzey alanı 7122.92 m2/g olarak hesaplanmıştır. p(HEMA)-RR2 polimerinin BSA adsorpsiyon koşulları optimize edilmiştir. p(HEMA)-RR2 nanopolimerinin maksimum adsorpsiyon kapasitesi 855 mg/g ve desorpsiyon oranı 85% olarak bulunmuştur.

Proteomics is the understanding of all proteins and their interactions in a cell or an organism. Dynamic nature of the proteome makes the proteome an indicator of physiological processes. The major goal of plasma and serum proteomics is to obtain the most reliable information possible for diagnostic and therapeutic purposes. Since biomarker proteins are usually present at very low concentrations, main goal of protein depletion from blood plasma is to separate the high abundant proteins from the low abundant proteins. Affinity chromatography is a well established method for the purification and seperation of macromolecules and basic on highly specific molecular recognation. A wide variety of functional molecules, including enzymes, coenzymes, antibodies, aminoacids, proteins and nucleic acid may be used as ligands in the design of novel adsorbents. Dye-ligands are important candidate to the natural counterparts for affinity chromatography. Dye-ligands have high binding capacity to the most of proteins. In this thesis, synthetic polymer p(HEMA) that the solid support material used in BSA adsorption, was synthesized by surfactant free emulsion polymerisation method for protein depletion in proteomic studies. Dye Ligand Reactive Red 2, covalently bounded to the p(HEMA) nanopolymers and this material was used for this purpose. p(HEMA)-RR2 nanopolymers were characterized by FTIR, ZETA sizer and SEM. Average size of the nanopoylmer is 100 nm and specific surface area of the nanopolymer is 7122.92 m2/g, BSA adsorption of p(HEMA)-RR2 nanopolymers was found to be 855 mg/g and desorption rate was found as %85.