PEG-PLGA içeren polimerlerin ilaç taşıyıcı sistem olarak kullanılmasının moleküler simülasyonlar yoluyla araştırılması

Abstract

Günümüzde kanser gibi ölüme yol açan hastalıkların tedavisinde konvansiyonel yaklaşımlara alternatif olarak nanoteknolojik yaklaşımlar giderek artan sıklıkla kullanılmaktadır. Bunun birincil amacı, kemoterapi gibi sağlıklı hücreleri etkileyen ve hasta konforunu ciddi derecede azaltan prosedürler yerine hedef kanser hücreleri lokal olarak etkisizleştirmeye yönelik ilaç hedefleme mekanizmaları geliştirmektir. Nanometre ölçeğindeki küresel misel yapılar hücre içine nüfuz ederek hapsettiği ilacı ortamdaki dış uyarıcıların sonucunda salmaktadır. Bu çerçevede, özellikle ilaç taşıyıcı sistemler olarak polimerik malzemeler geliştirilmesi son yıllarda giderek yaygınlaşmaktadır. Bu tip ilaç taşıyıcılar 1970'lerin ortalarından bugüne deneysel olarak elde edilmiş olup farklı ilaçlar için halen geliştirme aşamasındadırlar. Bu tür malzemeler için moleküler seviyede elde edilecek bilgi, ilaç taşıyıcı sistem tasarlamak açısından büyük önem taşımaktadır. Deneysel yöntemler moleküler seviyede detaylı bir inceleme için bazen yetersiz kalmaktadır. Bu noktada, moleküler simülasyonlar deneysel çalışmaları tamamlayıcı; deneysel çalışmaların yetersiz olduğu durumlarda ise alternatif teknikler olarak araştırmacılar tarafından kullanılmaktadır. Literatürde, ilaç taşıyıcı nano-yapıların moleküler simülasyon yöntemleriyle incelenmesi konusu görece yeni bir konudur. Bu tezin amacı, belirlenen bir blok kopolimer sistemin ilaç hapsetme potansiyelini bilgisayarlı ortamda gerçekleştirilecek moleküler simülasyonlarla araştırmaktır. Tezin sonucunda, çalışılan PEG-PLGA-PEG polimerik sisteminin aday ilaç ibuprofen taşıma için alternatif bir sistem olarak kullanılabileceği gösterilmiştir.

Nanotechnology is widely used in the treatment of fatal diseases as cancer in an increasing fashion as an alternative to conventional procedures. The primary reason for that is to develop mechanisms to kill diseased cells locally in replacement to chemotherapy that targets healthy cells as well. The drug that is encapsulated in spherical micelles penetrate into cells is released as a function of an outside stimulus. To that purpose, the rate of developing polymeric materials is increased. Since 1970's, experiments are conducted to develop in order to encapsulate different drugs. It is important to obtain molecular level information in order to design drug delivery systems. Experimental studies often fail for a proper molecular understanding of such systems. Therefore, molecular simulations are used as alternative techniques to support, or sometimes, replace experimental studies. It is relatively new in literature to investigate drug delivery nano-structures with molecular simulations. The objective of this thesis is to investigate the drug encapsulation potential of a selected block copolymeric system by computer simulations. The results of the thesis demonstrate that the investigated PEG-PLGA-PEG polymeric system has the potential to encapsulate a candidate drug, ibuprofen.