Development of a histotripsy agent using host-guest interaction
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: TANZEEL UR REHMAN
Danışman: YÜKSEL DURMAZ Yasemin
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Histotripsi, mikrosaniye boyunda, yüksek frekanslı ultrason (US) sinyallerini kullanarak, akustik kavitasyon mekanizmasını ile mekanik olarak hücre parçalama tekniğidir. Bu US sinyalleri vücutta hâlihazırda çözünmüş olarak bulunan gaz baloncuklarından bir baloncuk bulutu oluştururlar. Bu bulutun yeteri kadar enerji kazanarak parçalanması sonucu içerisinde bulundukları dokuda da mekanik bir parçalanma/hasar oluşur ve bu prosesin gerçekleşmesi için çok yüksek basınç gerekmektedir. Yakın zamanlarda, içerisine perflorokarbon doldurulmuş nanodamlacıkların histotoripsi ajanı olarak kullanıldığı nanodamlacık ortamlı histotoripsi (NMH) bu yüksek basınç sınırlamasına çözüm olmuştur. nanodamlacıklar histotripsi için mükemmel ajanlar olmalarına rağmen, sentezleri karmaşıktır ve polimer kimyası alanında tecrübe gerektirmektedir. Bu çalışmanın amacı, histotripsi için nanodamlacıklar kadar etkin çalışacak, ama üretimi çok daha kolay, büyük miktarlarda üretime uygun ve daha kolay ticarileşebilme potansiyeli olan yeni bir histortripsi ajanı geliştirmektir. Amerikan Gıda ve İlaç Kurumu (FDA) tarafından onaylamış ve ticari olarak temin edilebilen β-siklodekstrin (CD) ve perfloroheksan (PFH) bileşiklerinin ev sahibi–misafir etkileşimi ile inklüsyon kompleksi oluşturması ile, hidrofobik karakterdeki perflorokarbon siklodekstrinin hidrofobik kavitesine girerek, histotripsi sırasında kavitasyon oluşturacak çekirdek görevi üstelenebilir. Bu durum histotripsi uygulaması sırasında kavitasyon için gerekli esik basıncının düşürülmesini sağlayacaktır. PFH başarılı bir şekilde %98 etkinlikle siklodektrinin hidrofobik kavitesine yerleştirilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları inklüsyon kompleksinin oluşumunu desteklemiş ve PFH/CD oranına bağlı olarak bir CD kavitesine 2 tane PFH`nin girme olasılığını desteklemiştir. Bu inklusyon kompleksinin boyutu nanodamlacıklardan daha küçük bir değer olan 48 nm olarak ölçülmüştür, fakat elde edilen komleksin suda dağıtılma konsantrasyonuna bağlı olarak kendi kendini daha büyük boyutlu parçacıklar halinde düzenlediği gözlenmiştik, bu durum histotoripside kavitasyon davranışını etkileyen bir parametre olabilir. Ayrıca hemolitik aktivitelerinin ve hücre içi sitotoksisitelerinin incelenmesi sonucu bu komplekslerin 1mg/mL gibi yüksek konsantrasyonlarda bile toksik etki göstermediği gözlenmiştir. Son olarak, histotripsi ajanı olarak kavitasyon esik basıncını düşürebilme kapasitesi test edildiğinde, beklenen etkiyi gerçekleştirdiği, nanodamlacıklarda olduğu gibi kavitasyon esik basıncını yaklaşık 15 MPa`a kadar düşürdüğü gözlenmiştir.