Ak řll ř Polimerler
advertisement
Biyomedikal Mÿýhendisliÿýi ve Biyomedikal Cihaz Teknolojisi http://www.medikalteknoloji.com/biyomedikal/news.php?item.269 Sayfa 1/6 Akÿýllÿý Polimerler Yasin ÿýaÿýan, 24 Jul 06 saat: 22:19 Yaÿýayan hÿýcrelerin en ÿýnemli bileÿýkenleri (proteinler, karbohidratlar ve nÿýkleik asitler) tÿýmÿý polimerdir.ÿýDoÿýa polimerleri karmaÿýÿýk hÿýcre aygÿýtÿýnÿýn hem yapÿýmÿýnda hem de parÿýalarÿýnda ÿýkullanÿýr. Fonksiyonel polimerlerin belirgin ÿýzelliÿýi bunlarÿýn dÿýÿý stimÿýlatÿýrlere tÿýmden ya da bÿýyÿýk ÿýlÿýÿýde lineer olmayan biÿýimde karÿýÿýlÿýk vermeleridir. ÿýDeÿýiÿýken parametrelere tepki olarak, kritik bir noktaya kadar kÿýÿýÿýk deÿýiÿýiklikler gÿýrÿýlebilir. ÿý Kritik noktaya ulaÿýÿýldÿýÿýÿýnda, deÿýiÿýken parametrenin ÿýbir dar alanÿýnda bÿýyÿýk bir deÿýiÿýim gerÿýekleÿýir, geÿýiÿý tamamlandÿýÿýÿýnda ÿýsistemde artÿýk ÿýnemli bir tepki olmaz. Biyopolimerlerin lineer olmayan tepki vermeleri bÿýyÿýk ÿýlÿýÿýde, ÿýiÿýbirliÿýi iÿýindeki karÿýÿýlÿýklÿý etkileÿýimden kaynaklanÿýr. Her bir monomer birimde meydana gelen etkileÿýimin gÿýÿýsÿýz olmasÿýna karÿýÿýn, birimlerin yÿýzlerce, binlercesi biraraya geldiÿýinde sistemin tÿýmÿýnde oluÿýan sÿýreÿý, gÿýzden kaÿýÿýrÿýlmayacak ÿýÿýlÿýÿýde itici gÿýÿý oluÿýturur. ÿý Bu etkileÿýimin anlaÿýÿýlmasÿý, bÿýyle bir iÿýbirliÿýinin sentetik sistemlerde taklit edilmesinin yolunu aÿýmÿýÿýtÿýr. ÿýSon yÿýllardaÿý ÿýsÿý, pH, elektrik ya da manyetik alan ve daha baÿýka parametrelerde arzu edilen yÿýnde deÿýiÿýiklik yapmak iÿýin, sentetik fonksiyonel polimerlerortaya ÿýÿýkmÿýÿýtÿýr. ÿýÿý Bunlara ÿýnceleri dÿýÿý etkenlere tepki veren anlamÿýnda ‘stimulus responsive’denilmiÿýse de biyopolimerlere benzerlikleri nedeniyle ‘akÿýllÿý’ polimerler adÿý verilmiÿýtir. ÿý Akÿýllÿý polimerler ve hidrojeller mikroyapÿýsal olarak hidrofilik durumdan hidrofobik duruma hÿýzlÿý bir ÿýekilde geÿýerler. Ancak geÿýiÿýi tetikleyen etken yokolduÿýunda sistem baÿýlangÿýÿýtaki duruma dÿýner. ÿýElektrikÿýalanÿýna mekanik tepki verebilen polimer jel de geliÿýtirilmiÿýtÿýr. ÿý Polimerin molekÿýl yapÿýsÿýnda varolan, hidrofobisite ve hydrofilisite arasÿýndaki uygun bir dengenin, faz geÿýiÿýi iÿýin gerekli oldÿýÿýuna inanÿýlmaktadÿýr. Akÿýllÿý polimer sistemlerin bu tÿýr non linear tepkileri esas olarak su iÿýinde bazen de organik ÿýÿýzeltiler ya da polimer karÿýÿýÿýmlarda gÿýzlenmiÿýtir. ÿý Akÿýllÿý Polimer Sistemleri: ÿý BÿýYOMÿýMETÿýK ÿýTETÿýKLEYÿýCÿýLER ÿý Canlÿý organizmalarda kimyasal enerjinin mekanik enerjiye dÿýnÿýÿýÿýmÿýnÿý taklit etmek iÿýin ÿýeÿýitli ÿýabalar gÿýsterilmiÿýtir. ÿýyonik hidrojeller, pH, ÿýsÿý, iyonik kuvvet ya da organik ÿýÿýzeltinin yoÿýunluÿýu gibi dÿýÿý etkenlerin belli bir eÿýik ÿýstÿýnde, sÿýrekli olmayan hacim deÿýiÿýiklikleri gÿýsterirler. ÿý Poliakrilik-asit zincirleriyle karÿýÿýmÿýÿý olarak poli (vinil alkol) zincirlerinin karÿýÿýlÿýklÿý baÿýlanmasÿýyla oluÿýan jel, iyi mekanik ÿýzelliklere sahiptir ve elektrik alanÿýna baÿýlÿý olan hÿýzlÿý eÿýilme deformasyonu gÿýsterir. ÿý ÿýÿýlerinde elektrot olarak platin teller olan hibrit jellerden, ÿýhavada hareket eden iki parmaktan oluÿýan mekanik bir el yapÿýlmÿýÿýtÿýr. ÿýSon zamanlarda, katÿý durumda yapay kas, LiCIO (katÿý polimerik elektrolit)in, poly (pyrrole) – poly (epichlohydrin-co-ethylene oxide)baz alÿýnarak yapÿýldÿýÿýÿý bildirilmiÿýtir.ÿý Jelin ÿýiÿýkin veya sÿýnmÿýÿý olma durumu , genellikle elektrostatik olan polimer zincirleri arasÿýndaki birbirlerini ÿýeken ya da iten gÿýÿýlerin dengesine baÿýlÿýdÿýr. ÿý N-isopropylacrylamide ve akrilik asit iÿýeren kopolimer jeller biyokemomekanik sistemlerin yapÿýlmasÿýnda yararlÿý olabilir. ÿý Biyomedikal Mÿýhendisliÿýi ve Biyomedikal Cihaz Teknolojisi http://www.medikalteknoloji.com/biyomedikal/news.php?item.269 Sayfa 2/6 Akÿýllÿý polimerlerden oluÿýan biyomekanik tetikleyiciler, canlÿý organizmalarda gÿýrÿýlen bir nitelik olan kimyasal enerjiyi doÿýrudan mekanik iÿýleme ÿýevirebilen bir biyokemomekanik sistem yaratÿýrlar. ÿý HAREKETSÿýZ BÿýYOKATALÿýSTLER ÿý Bir enzim, sÿývÿý yada hidrojel iÿýinde akÿýllÿý polimerle eÿýleÿýtiÿýinde ÿýevre deÿýiÿýikliÿýinden dolayÿý polimer yapÿýsÿýnda oluÿýan deÿýiÿýiklikler enzim faaliyetlerini etkiler ve enzim molekÿýlÿýne ulaÿýmayÿý zorlaÿýtÿýrÿýr. ÿýAkÿýllÿý polimerlerin eriyebilir durumdan erimeyen duruma geÿýmesinden, eriyebilen biyokatalistlerin yapÿýmÿýnda yararlanÿýlmaktadÿýr. ÿý Bir enzim akÿýllÿý hidrojele dÿýnÿýÿýtÿýrÿýldÿýÿýÿýnde, enzim reaksiyonlarÿýnÿýn ÿýrÿýnleri jelin faz geÿýiÿýini tetikler. ÿýBu sistemlerin biyomimetrik tetikleyicilere uygulanmasÿý fikri aynÿý zamanda ilaÿý elde edilen sistemlerin geliÿýtirilmesinde, kimyasal bir iÿýarete cevap olarakÿýbir ilacÿýn aÿýÿýÿýa ÿýÿýkarÿýlmasÿýnÿýn da altÿýnda yatar.(ÿýrneÿýin glikoz yoÿýunluÿýunun artmasÿýna tepki olarak insÿýlinin aÿýÿýÿýa ÿýÿýkmasÿý.) ÿý pH veya ÿýsÿýda kÿýÿýÿýk deÿýiÿýikliklerin ÿýakÿýllÿý hidrojel ÿý tanelerinin ÿýiÿýmesi ya da bÿýzÿýlmesine sebep olmasÿý ilaÿý elde edilmesinde baÿýarÿýyla kullanÿýlabilir ÿýÿýnkÿý taneciklerden ilacÿýn diffÿýzyonu jelin durumuna baÿýlÿýdÿýr. Diyabet tedavisinde glukoza duyarlÿý insÿýlin elde edilmesi sisteminin geliÿýtirilmesi, biyomedikal mÿýhendislerinin uzun zamandanberi ÿýzerinde uÿýraÿýtÿýklarÿý bir konudur ve akÿýllÿý polimerlerin kullanÿýldÿýÿýÿý birÿý sistemdir. Bir kuru pH duyarlÿý polimer, poli etil methacrlate polimer, glikoz oxidase, ÿýsÿýÿýÿýr albÿýmini serumu ve insÿýlinin mekanik olarak karÿýÿýtÿýrÿýlmasÿý ve sÿýkÿýÿýtÿýrÿýlmasÿýyla insÿýlin yÿýklÿý bir matrixGlukozla ÿýretilmiÿýtir. karÿýÿýlaÿýÿýnca oksidasyonla glukonik asit oluÿýmuÿý, pHde azalma nedeniyle polimer ÿýiÿýmiÿý, insÿýlin aÿýÿýÿýa ÿýÿýkmÿýÿýtÿýr. ÿýÿý ÿýnsÿýlin elde etme sistemleri konusunda ÿýeÿýitli modeller Klumb ve Hotter tarafÿýndan glukoz oksit iÿýeren zarlar kullanÿýlarak geliÿýtirilmiÿýtir. ÿý ÿýnsÿýlinin glukoza cevap vererek aÿýÿýÿýa ÿýÿýkmasÿý ‘kimyasal kapakÿýÿýk’ biÿýiminde de yapÿýlabilir. ÿý Glukoz oxidase delikli polikarbon bir zar ÿýstÿýne tutturulmuÿý bir pH duyarlÿý akrilik asit tabakasÿýnda sabitleÿýtirilir. ÿýNÿýtr ÿýartlarda polimer zincirleri ÿýarj olur ve delikleri kapatarak insÿýlinin geÿýiÿýini engeller. ÿýZarÿýn geÿýirgenliÿýi poli methacrylic asit, poli 2- ethylacrylic asit, benzyl glutamate ya da N-isopropylacrylamide’in kendi baÿýlarÿýna ya da methacrylicÿýasitle birlikte geÿýirecekleri yapÿýsal deÿýiÿýikliler yoluyla regÿýle edilebilir. Bu da ÿýsÿýya ve pH a duyarlÿý kimyasal kapakÿýÿýklarÿýn yapÿýmÿýnda kullanÿýlmaktadÿýr. ISIYA DUYARLI YÿýZEYLER ÿý Yÿýzeylere ÿýsÿýya duyarlÿý polimerlerin eklenmesi bu yÿýzeylere, polimer geÿýiÿýi iÿýin ÿýsÿýnÿýn kritik altÿýnda hidrofilik, ÿýstÿýnde ise hidrofobik nitelik kazandÿýrÿýr. Bu ÿýzelliklere sahip yÿýzeyler steroidlerin ve ilaÿýlarÿýn HPLC ayrÿýÿýmasÿýnda kullanÿýlÿýr. ÿý BÿýYOAYRIÿýMA ÿý Tÿým biyoaÿýrÿýÿýma sÿýreÿýleri ÿýÿý aÿýamalÿýdÿýr: ÿý(1)ÿýhedef maddenin ve iki fazÿý(sÿývÿý-sÿývÿý veya sÿývÿý-katÿý) arasÿýndaki saf olmayan maddelerden istendiÿýi ÿýekilde ayrÿýlmasÿý, (2) fazlarÿýn mekanik ayrÿýlmasÿý (ÿýrneÿýin kromotografik bir sÿýtunda sabit ve hareketli fazlarÿýn ayrÿýlmasÿý), (3) hedef maddenin zenginleÿýtirilmiÿý fazdan ÿýÿýkarÿýlmasÿý. Bioayrÿýÿýmada akÿýllÿý polimerlerin kullanÿýlmasÿý, 1980 lerin sonlarÿýnda Hoffmar ÿýve Cussler’ÿýn baÿýlattÿýÿýÿý ÿýalÿýÿýmalardan bugÿýnedek geniÿý bir uygulama alanÿýna kavuÿýmuÿýtur. ÿý ÿýÿýKELME ÿý Biyomedikal Mÿýhendisliÿýi ve Biyomedikal Cihaz Teknolojisi http://www.medikalteknoloji.com/biyomedikal/news.php?item.269 Sayfa 3/6 Hedef proteine ÿýzgÿý ÿýbaÿýlarla donanmÿýÿý bir akÿýllÿý polimer yumaÿýÿý ÿýnce proteinle birleÿýtirilir, ÿý kompleksin faz ayrÿýÿýmasÿý yolunda tetiklenir ve polimer iskeleti erimeyen duruma getirilir. ÿýBÿýylece hedef protein ya erimeyen –makro baÿýcÿýklÿýÿýprotein kompleksinden ayrÿýlÿýr ya da ÿýÿýzelti ayrÿýÿýÿýr, ÿý protein ÿýÿýzÿýlÿýr, baÿýlÿý polimer yumaÿýÿý proteinsiz olarak saf haliyle kalÿýr. Triazine boyalarÿý, ÿýeker, protease inhibitÿýrler, antibodiler, ve nucleotide’ler baÿýlantÿýlÿý ÿýÿýzeltilerde baÿýarÿýyla kullanÿýlÿýr. ÿý Akÿýllÿý polimerlerin ilginÿý bir grubu da nonstoichiometric polielektrolit komplekslerdir. Bunlarda iki karÿýÿýt -yÿýklenmiÿý polimer molekÿýlÿý bulunur. ÿýBu kompleksler aktive edilmemiÿý glyceraldehyde-3-fosfat dehydrogenase’ye karÿýÿý farelerde ÿýretilen antibodilerin saf hale getirilmesinde baÿýarÿýyla kullanÿýlmaktadÿýr. ÿýBurada kullanÿýlan sistem, canlÿý hÿýcrelerde aktif protein hÿýcrelerinin hatalÿý birleÿýmiÿý olanlardan ayrÿýlmasÿýna yardÿým eden ana iÿýlemin basit bir modeli kabul edilmektedir.ÿý ÿýKÿý FAZLI SÿýSTEMLER ÿý ÿýki sulu polimer solÿýsyonu, polimerlerin yoÿýunluÿýu kritik noktayÿý geÿýtiÿýinde, birbirleriyle uyumsuz hale gelirlerÿýve belirgin ara yÿýzeyleri olan iki ayrÿý faz oluÿýtururlar. ÿýBuiki faz arasÿýnda proteinlerin seÿýici biÿýimde ayrÿýlmasÿý, proteinlerin ve bazÿý dÿýÿýÿýk molekÿýl aÿýÿýrlÿýklÿý maddelerin saf hale getirilmesinde ÿýnemli bir araÿýtÿýr. ÿýNe var ki, esas sorun hedef proteinin faz yapÿýcÿý polimerden nasÿýl ayrÿýlacaÿýÿýdÿýr, bu sorun henÿýz tam olarak ÿýÿýzÿýlmemiÿýtir. Akÿýllÿý polimerler bu soruna zarif bir ÿýÿýzÿým sunarlar – faz yapÿýcÿý polimerin basitÿýe ÿýÿýzeltilmesi proteini kalÿýntÿý iÿýinde bÿýrakÿýr. ÿý Poli(etilen oksit-co- propylene oksit) ya da poli(N-vinil caprolactam-co-vinil imidazole) gibi ÿýsÿýya duyarlÿý polimerler dextranla iki fazlÿý sistemler oluÿýturur ve proteinlerin saflaÿýtÿýrÿýlmasÿýnda kullanÿýlmaktadÿýr. ÿýHedef protein ÿýsÿýya duyarlÿý polimerin oluÿýturduÿýu faza geÿýirilir ve iki polimer fazÿý birbirinden ayrÿýlÿýr.Hedefi iÿýeren faz , ÿýÿýzelmesi iÿýin ÿýsÿýtÿýlÿýr, hedef protein saf olarak sulu kalÿýntÿýda kalÿýr. ÿý GELECEKTEKÿý GELÿýÿýMELER Beklenen geliÿýmeler arasÿýnda, hedef biyomolekÿýllerin en fazla dengede olduÿýu geÿýiÿý ÿýsÿýlarÿýna ve pH derecelerine (4-15 C ve pH 5-8) sahip yeni akÿýllÿý polimerlerin ticari alana girmesi bulunmaktadÿýr. ÿý Teorik olarak, bu polimerlerde iÿýbirliÿýi iÿýinde karÿýÿýlÿýklÿý etkileÿýim mekanizmasÿýnÿý daha iyi anlamayÿý ve yapÿýsal niteliklerin liÿýkileri konusundaki bilgilerimizin artÿýrÿýlmasÿýnÿý, akÿýllÿý polimerler ile henÿýz tanÿýmlanmamÿýÿý niteliklerin rasyonel bir sentezinin yapÿýlabilmesini beklemekteyiz. ÿý Akÿýllÿý Polimer ÿýeÿýitleri ÿý N-izopropilakrilamit’lerin kopolimerleriÿý PNIPAAm tabanlÿý son geliÿýmeler faz geÿýiÿýlerinin mekanik ÿýÿýzÿýmlerine odaklanmÿýÿýtÿýr. ÿýPNIPAAm 32 C derecenin altÿýnda, suda ise 32 C derecede erir.ÿýFaz geÿýiÿýi derecesine alt kritik solÿýsyon ÿýsÿýsÿý (AKSI) ÿý denir. AKSI’nÿýn altÿýnda polimerdeki amit gruplarÿýyla su molekÿýlleri arasÿýndaki hidrojen baÿýlantÿýlarÿý vasÿýtasÿýyla meydana gelen uygungeÿýiÿýler, polimer zincirlerinin ÿýÿýzÿýlmesine yol aÿýar. AKSI’nÿýn ÿýstÿýnde hidrojen baÿýlarÿý kÿýrÿýlÿýr ve su molekÿýlleri polimerden atÿýlÿýr, bunun sonucunda polimer ÿýÿýkeltisi oluÿýur. PNIPAAm’nin sarmaldan yuvarlaÿýa geÿýiÿýi atom mikroskobu ile gÿýrÿýlÿýr. ÿýLazer taramasÿý yaparak konfokal mikroskopi kullanan yeni bir ÿýalÿýÿýmada, ÿýPNIPAAm jelinin, polimer networkte yoÿýun ve gevÿýek iki alanlÿý yapÿýdan oluÿýtuÿýu gÿýsterilmiÿýtir. ÿý Polimer kompozisyonu ve topolojisini kontrol ederek sarmaldan yuvarlaÿýa geÿýiÿý kinetik ve termodinamik olarak denetlenebilir. ÿý Birden fazla polimer sistemi polimerin mimarisini kontrol ederek gerÿýekleÿýtirilebilir. ÿýÿýrneÿýin, farklÿý AKSI oligomer grafiÿýine Biyomedikal Mÿýhendisliÿýi ve Biyomedikal Cihaz Teknolojisi http://www.medikalteknoloji.com/biyomedikal/news.php?item.269 Sayfa 4/6 sahip hidrojeller artan ÿýsÿýya paralel ÿýiÿýme geÿýiÿýleri gÿýstermiÿýtir. Bÿýzÿýlme kinetiÿýinin kontrolÿý de kopolimer yapÿýsÿý grafiÿýiyle baÿýarÿýlmÿýÿýtÿýr. ÿý NIPAAm kopolimerleri konusundaki son ÿýalÿýÿýmalar, ayrÿýÿýma, enzimlerihareketsizleÿýtirme, gen ekleme ve hÿýcre yapÿýsÿý gibi biyolojik uygulamalara odaklanmÿýÿýtÿýr. Hoffman PNIPAAm’in uyarÿýcÿýya tepki veren niteliklerini kullanan akÿýllÿý biyobileÿýkenlerdeki (bioconjugates)ÿýÿý geliÿýmeleri incelemiÿýtir. ÿýPNIPAAm’e eklenmiÿý ÿýsÿýya duyarlÿý kÿýltÿýr yÿýzeylerini kullanan hÿýcre manipÿýlasyonu teknikleri de incelenmiÿýtir. ÿýBir hÿýcre kÿýltÿýrÿý uygulamasÿýnda PNIPAAm-akrilik asit kopolimeri, belirgin chondrocyte’lerin fenotiplerinin((gÿýrÿýnÿýÿýleri benzer ancak kalÿýtÿýmsal ÿýzellkleri farklÿý organizmalar)) saklanmasÿýna yarayan ÿýÿý boyutlu hÿýcre kÿýltÿýrÿý matriksi olarak kullanÿýlmÿýÿýtÿýr. ÿýBelli molekÿýlleri tanÿýyan akÿýllÿýpolimer, bir NIPAAm, N.N-trimethiaminoprofilmetakriamid ve bisakrilamid temel alÿýnarak tasarlanmÿýÿýtÿýr. ÿýBu akÿýllÿý jel ÿýÿý sulfanat gruplu piranin ve 4 sulfonat gruplu priranin’i tanÿýmlamakta kullanÿýlmÿýÿýtÿýr. ÿý Metal ÿýekirdekli PNIPAAm kopolimerleri de ilginÿý araÿýtÿýrma konularÿýndan biridir. ÿýBir metal,ÿýkopolimerize olabilen metal baÿýlar kullanÿýlarak jelin iÿýine yerleÿýtirilebilir, metal kompleksi elde edilir. ÿý Ferromanyetik maddelere konulan PNIPAAm jelleri, manyetik alana duyarlÿý ÿýiÿýme-bÿýzÿýlme geÿýiÿýlerini kanÿýtlamÿýÿýlardÿýr. ÿý Yoshida, iÿýine tris (2,2’-bipyrdyl) rutenyum yerleÿýtirilmiÿý PNIPAAm kullanarak ÿýiÿýme-bÿýzÿýlme geÿýiÿýini kontrol eden redoks reaksiyonlu bir jeli sentetik olarak yapmÿýÿýtÿýr. ÿý PNIPAAm kopolimerleri su iÿýinde ÿýsÿýya duyarlÿý olma niteliklerinden faydalanÿýlarak birÿýok uygulama alanÿý bulmuÿýlardÿýr. ÿý Faz geÿýiÿýlerinin kinetik ve termodinamikleri iyi tasarlanmÿýÿý molekÿýl parametreleriyle kontrol edilebilir.ÿýPNIPAAm kopolimerlerinin ilaÿý verilmesi, hÿýcre kÿýltÿýrÿý, molekÿýl tanÿýmlamasÿý, enzim kinetik kontrolunda ve manyetik kapakÿýÿýklar olarak, biyomedikal alanÿýnda da kullanÿýlmasÿý ÿýnerilmektedir. ÿý Sol-jel dÿýnÿýÿýÿýmlÿý hidrojeller Bazÿý polimerlerin su solÿýsyonlarÿý ÿýsÿý deÿýiÿýikliklerine tepki olarak solÿýsyondan geÿýiÿý jeleyaparlar. ÿýÿý ÿýlaÿý, hÿýcre yada ÿýprotein gibi tedavi araÿýlarÿý eriyik halde birbirleriyle karÿýÿýtÿýrÿýlabilir ve depolanmak ÿýzere hasta bÿýlgeye veya drri altÿýna ÿýÿýrÿýnga ile enjekte edilebilirler. ÿý Akÿýÿýkanlÿýÿýÿý minimum olan jelli enjeksiyon cerrahi mÿýdahaleye gÿýre daha avantajlÿý bir seÿýenektir. ÿý Yeni bir yaklaÿýÿým da, C-C baÿýlarÿý aracÿýlÿýÿýÿýyla tasarlanan poloxamer – g – poli (akrilik asit) kopolimerinin sentetik yoldan elde edilmesidir.ÿýSolÿýsyondan jel haline geÿýiÿýgenlik poloxamerleri ilaÿý vermede gÿýzel bir ÿýÿýzÿým gibi gÿýsterse de minik hÿýcreler arasÿýndaki fiziksel baÿýlantÿýlar o kadar zayÿýftÿýr ki poloxomerlerin jel bÿýtÿýnlÿýÿýÿý birkaÿý saatten fazla dayanmaz. ÿýDaha uzun dÿýnemli tedavi iÿýin daha dayanÿýklÿý hidrojel sistemleri gerekir. ÿý Jel sÿýrekliliÿýini ve biyodayanÿýklÿýlÿýÿýÿý artÿýrmak ÿýiÿýin polimer iskeletine biyolojik bozulmazlÿýk vermek ÿýzere yeni bir depo sistemi tasarlanmÿýÿýtÿýr. ÿýPoli (etilenglikol-b-(DL- laktik asit-ko-glikolik asit) –b- etilen glikol) (PEC-PLGA-peg) triblok kopolimerin su solÿýsyonu, oda ÿýsÿýsÿýnda serbestÿýe yÿýzen bir solÿýsyondur, vÿýcut ÿýsÿýsÿýnda jel haline gelir. ÿý Statik ve dinamik ÿýÿýÿýk yayma ÿýalÿýÿýmalarÿýna dayanarak, ÿýsÿýyÿý arttÿýrmak suretiyle, hÿýcreciklerin geliÿýtirilmesi ve polimerlerin ÿýkendi aralarÿýndaki ÿýekimin artÿýrÿýlmasÿý sonucunda solÿýsyondan jele geÿýiÿýin saÿýlanmasÿý ÿýÿýnerilmektedir. ÿýBu metotta kullanÿýlan PEG-PLGA-PEG polimerlerin triblok topolojileri nedeniyle molekÿýler aÿýÿýrlÿýk ve solÿýsyondan jele geÿýiÿýin arzulanan aralÿýÿýÿý olan 10-30 C derecelerini gÿýsteren azalan deÿýerli profil gibi zaaflarÿý ortaya ÿýÿýkmÿýÿýtÿýr. ÿýBu zaaflarÿýn giderilmesi amacÿýyla, hidrofilik iskeletleri olan PEG-g-PLGA ve hidrofobik iskelete sahip PLGA-g-PEGler birleÿýtirilerek birleÿýik kopolimerler geliÿýtirilmiÿýtir. ÿý Bÿýylece jelin dayanÿýklÿýlÿýÿýÿý bir haftayla bir Biyomedikal Mÿýhendisliÿýi ve Biyomedikal Cihaz Teknolojisi http://www.medikalteknoloji.com/biyomedikal/news.php?item.269 Sayfa 5/6 ay arasÿýnda ÿýkontrol edilebilmektedir. PH duyarlÿý polimerler ÿýyonize olabilen fonksiyonel gruplar iÿýeren ve pH deÿýiÿýiklilerine tepki veren polimerlere pH duyarlÿý polimerler denir.ÿýPolimer iskeleti ÿýarj edildiÿýinde, polimerin hidrodinamik hacmi, elektrostatik tepki vererek geniÿýler. ÿýÿý Poliakrilik ast, polimetaakrilik asit(PMAA),poly(etilen imine), poly(L-lysine)ve poly(N.N-dimetil aminoetil metakrilamid) pH duyarlÿý polimerlerie tipik ÿýrneklerdir. ÿý Vÿýcudumuzdaki pH varyasyonlarÿýna baktÿýÿýÿýmÿýzda, gastroentestinal uzantÿý pH duyarlÿý polimerlerin uygulanmasÿý bakÿýmÿýndan ÿýnemli bir yerdir. Gastrik pH yaklaÿýÿýk 2, barsak pH’ÿý yaklaÿýÿýk 7,4 veya 7,8 dir.ÿýPMAA ve PEG dÿýÿýÿýk pH’da PMAA’dan karboksilik asit ve PEG’den eter gruplarÿýnÿý hidrojenle baÿýlayarak kompleksler oluÿýturur. Birleÿýik PMAA ve PEG kopolimerinden,barsaÿýa kalsitonin verilerek yararlanÿýlÿýr. Bu sistemde rahatlamanÿýn kontrol edildiÿýi mekanizmadan sonra,klsitonin aÿýÿýÿýa ÿýÿýkar. ÿý Son zamanlarda pH duyarlÿý polimerler, gen verilmesi ve gen terapisi araÿýtÿýrmalarÿýnda yeniden ÿýnem kazanmaktadÿýr. ÿýPozitif ÿýarj edilmiÿý polimerler DNA molekÿýllerinin ÿýarjlarÿýnÿý dengeler ve onlarÿý yaklaÿýÿýk 100 nm lik nanopartikÿýllerine indirger. ÿýDNA verilmesi iÿýin hÿýcre zarÿýnÿý geÿýebilen ÿýeÿýitli polimerler tasarlanmÿýÿýtÿýr, poli (L-lysine ) – g – poli (histidine) ve poli(propil akrilik asit) (PPA) ve poli(etakrilik asit) (PEA) bunlardan bazÿýlarÿýdÿýr. ÿý Yapÿýsal geÿýiÿýlerde pH’ÿýn tam kontrolunu saÿýlayacak bir sistem, yerine ÿýeÿýitli yedekler de konulabilecek ÿýekilde ÿýpolisulfonat iÿýin kurulan Hammet denklemine dayandÿýrÿýlarak tasarlanmÿýÿýtÿýr. ÿý Normal hÿýcrelere gÿýre kanser hÿýcrelerinin pH’ÿýnÿýn biraz deÿýiÿýik olduÿýu gÿýzÿýnÿýne alÿýnÿýrsa bu sistemler, kanser hÿýcrelerindeki ÿýilaÿý kullanÿýmÿýna iliÿýkin ajanlarÿýn yerlerinin belirlenmesinde (lokalizasyonunda) ÿýnemlidir. ÿP ýoli (silamine)bir baÿýka pH duyarlÿý polimerdir ve iyonik etkileÿýimler yoluyla sert molekÿýl yumaklarÿý oluÿýturularak bu polimer jeli ÿýiÿýerek sertleÿýtirilir. ÿý Poli (N-akriloil-N-propilpiperazin) (PNANP) ÿýift ÿýtaraflÿý dÿýÿý etkene duyarlÿý yeni bir polimer olarak rapor edilmektedir. Hibrit hidrojeller : proteinlerle sentetik polimerler arasÿýndaki kÿýprÿý ÿý Biyoteknolojide ÿýaÿýdaÿý ilerlemelerle,ÿýpeptitler ve belirli ardÿýllarÿý ve helix, beta gibi ikincil yapÿýlarÿý hazÿýrlanabilmektedir.ÿý Peptitler, ÿýsÿý, pH ve belirli birleÿýme davranÿýÿýlarÿýyla yapÿýsal deÿýiÿýiklikler geÿýirirler. ÿýDÿýÿý etkenlere duyarlÿý peptit ÿýekillerinin sentetik polimerler veya baÿýka polipeptitlerle birleÿýtirilmesi, dÿýÿý etkenlere duyarlÿý hibrit sistemleri yaratÿýr. ÿýBirkopolimer polipeptit bloÿýu olan ProLastin, ipeksi (GAGAGS sert bÿýlÿým) ve elastin ÿý(GVGv yumuÿýak bÿýlÿým) benzeri polipeptitlerden oluÿýur. ÿý37 C derecede jel haline gelir ve yararlÿý bir biyomateryal olur.ÿýSentetik polimerler ve proteinleri kavrayÿýcÿý ÿýzelliÿýe ÿý sahip dominant nitelikli (motif) yeni hibrit hidrojeller de geliÿýtirilmiÿýtir. ÿý Elektriÿýe ve ÿýÿýÿýÿýa duyarlÿý polimerler ÿý Elektriÿýe ve ÿýÿýÿýÿýa duyarlÿý polimerler, mikrosistemlerde, doku mÿýhendisliÿýinde tÿýptave gÿýrÿýntÿýleme amacÿýyla kullanÿýlmak ÿýzere araÿýtÿýrÿýlmaktadÿýr. ÿýPolipirol polimeri sinir hÿýcrelerinin yeniden yapÿýlandÿýrÿýlmasÿýnda kullanÿýlmak iÿýin araÿýtÿýrÿýlÿýyor. ÿýKÿýzÿýl-ÿýtesine yakÿýn ÿýÿýÿýÿýa duyarlÿý ve ÿýÿýÿýÿýÿý kÿýrma ÿýzelliÿýine sahip ÿýpolimerlerin bulunduÿýu da bildirilmektedir. Bunlarÿýn optik ve veri saklama materyali, kredi kartÿý ve pasaport ÿýgÿývenlik bandÿý malzemesi olarak kullanÿýlmalarÿý yanÿýnda biyomedikal Biyomedikal Mÿýhendisliÿýi ve Biyomedikal Cihaz Teknolojisi http://www.medikalteknoloji.com/biyomedikal/news.php?item.269 Sayfa 6/6 araÿýtÿýrmalara uygulanmasÿý da ÿýmit vericidir. Tÿýmÿýrlerin normal dokulardan deÿýiÿýik bir ÿýÿýÿýk kÿýrma endeksi olduÿýu gÿýz ÿýnÿýne alÿýndÿýÿýÿýnda, bu kÿýzÿýl ÿýtesine yakÿýn ÿýÿýÿýÿýa duyarlÿý materyaller tÿýmÿýrlerin gÿýrÿýntÿýlenmesinde kullanÿýlabilir. ÿý Poli (p-fenilen vinilen-ko-p-piridilen vinilen) tÿýrevleri , florasanla yanÿýp sÿýnen multikromoforik birleÿýik polimerlerdir. ÿýBu polimerler birÿýok kromofora sahiptir ama tek bir kromofor gibi davranÿýrlar, ajanlarÿý, biyoalÿýcÿýlar veya tetikleyicilerin gÿýrÿýntÿýlenmesinde kullanÿýlabilirler. ÿý Sonuÿýlar ÿý Isÿýya, pH’a, kimyasallara ve ÿýÿýÿýÿýa duyarlÿý polimerler , sadece temel molekÿýl tasarÿýmÿý aÿýÿýsÿýndan deÿýil biyomedikal uygulamalar perspektifinden de heyecan verici bir araÿýtÿýrma alanÿýdÿýr. Bu polimerler sÿýnÿýflandÿýrÿýlabilen (degradable) ÿýsÿýnÿýflandÿýrÿýlamayanlar ve (nondegradable) olarak gruplanabilir.ÿýVÿýcut iÿýinde ya da hÿýcre kÿýltÿýrÿý matriksi gibi dÿýÿýardan kullanÿýmda yÿýzey modifikasyonu ve alÿýcÿýlar dÿýÿýÿýnÿýldÿýÿýÿýnde, sÿýnÿýflandÿýrÿýlamayan polimerler daha elveriÿýlidir. ÿý ÿýlaÿý verilmesi veya doku mÿýhendisliÿýi uygulamalarÿý gibi iÿýerden geÿýici kullanÿýmda biyosÿýnÿýflandÿýrÿýlabilir polimerler elveriÿýlidir. ÿý DNA saÿýlanmasÿýnda fÿýzyojenik nitelikli biyosÿýnÿýflandÿýrÿýlabilir polimerler; ÿýoral biyofarmasotiklerin verilmesinde iÿýlevi artÿýracak olan hÿýcreye sÿýzma ÿýzellikli pH duyarlÿý polimerler; ÿý ilaÿý verilmesinde jel dayanÿýklÿýÿýÿýnÿýn programlanmasÿý; ÿý kanser tedavisinde molekÿýl tanÿýmlanmasÿý konseptine dayanarak , hedefi olan parÿýalarÿýn biraraya getirilmesi; ÿýdÿýÿý etkenlere duyarlÿý ÿýzelliklere sahip ÿýÿýÿýÿýa duyarlÿý polimerlerin kanser gÿýrÿýntÿýlenmesinde kullanÿýlmasÿý , biyomedikal uygulamalarda ÿýmit verici araÿýtÿýrma alanlarÿýdÿýr. ÿý Proteinler ve DNA gibi doÿýal polimerler ikincil yapÿýlardÿýr. ÿýDÿýÿý etkenlere duyarlÿý fonksiyonlarÿýn , bÿýyle belirli yapÿýlarÿýn kÿýÿýÿýk ÿýlÿýekte dÿýzenlemek amacÿýyla biÿýimlendirilmesi gelecekte ÿýok ilginÿý bir araÿýtÿýrma alanÿý olabilir.