Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Electrospinning

Electrospinning
by

Serdar Tort

on 13 April 2015

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Electrospinning

Genel Bilgiler
Sonuçlar
Yapilmis Çalismalar
Elektrospinning Sisteminin Ilaç Tasiyici Sistemler Açisindan Degerlendirilmesi
(cc) photo by Metro Centric on Flickr
(cc) photo by Franco Folini on Flickr
(cc) photo by jimmyharris on Flickr
(cc) photo by Metro Centric on Flickr
Elektro-çekim Nanolifleri
Nanoliflerin son ürüne kazandiracagi bazi özellikler:
Birim kütleden elde edilebilecek yüzey alaninda artis,
Filtrelemede yüksek performans,
Su geçirmezlik, leke tutmazlik, kirismazlik gibi kumas performans özelliklerinde yüksek derecede artis
Elektro-Çekim Yöntemi ile Nanolif Üretimi
En avantajliı yöntem
Digğer tüm lif üretim yöntemlerinde mekanik kuvvetler esas etken
Elektro-çekim yönteminde, elektriksel alan kuvvetleri yardıimiı ile polimerden lif olusumu sagğlaniır
Bu yöntemde elde edilen liflerin çapları nanometre boyutundadiır
1. Yüksek voltaj güç kaynagiğı,
2. Besleme ünitesi (siringa, metal iğgne v.b.),
3. Toplayiıciı (iletken plaka, döner silindir v.b.).
Elektro-çekim yöntemi için gerekli deney düzenegği temel olarak önemli üç ana parçadan olusşur
Polimer damlasiı Taylor konisi halini aldiıktan sonra voltajdaki çok küçük bir artışisla birlikte koni ucundan bir jet fışiskiırıir. Jet, toplayıiciı levha ile metal iğgne ucu arasıinda ilerlerken farkliı yollar izler.
Jet, Taylor konisinden çıiktiıktan sonra belli bir mesafede kararlıi bir şsekilde hareket eder. Daha sonra jette kararsızlıik hali belirir.
ELEKTRO-ÇEKIM ISİŞLEMIİNE ETKIİ EDEN PARAMETRELER
Islem degiskenleri,
a. Siringa ucundaki elektrik potansiyeli (uygulanan voltaj),
b. Siringa içindeki hidrostatik basnç,
c. Akis hizi,
d. Toplama plakasi ile siringa ucu arasindaki mesafe,
e. Toplama plakasinin hareketi.
Bu yöntem ile olusşturulabilecek materyallerde kullaniılan polimer çesidinin çok fazla olusşu, çok çesitli malzeme üretimine olanak sagğlar.
Bunun sonucu olarak bu yöntem ile üretilmişs nanoliflerin kullanıim alanıi da oldukça genisş olacaktiır.
Elektro-Çekim Yöntemi
Nanolifler: Çaplarıi 1,0 mikrondan daha az olan lifler için kullaniılan terimdir. Tipik nanoliflerin çaplariı 50- 300 nanometre arasıindadıir. Gözle görülemezler.
Elektro-Çekim Yöntemi

Akisışkanlar dinamigği,
Polimer kimyasıi,
Temel fizik,
Elektrik fiziğgi,
Makine ve tekstil mühendisligği disiplinlerini barıindıiran çoklu disipliner bir yöntem
Bu teknikte,
Polimer uygun bir çözücüde çözülür veya ıisiı ile eritilir,
Ucunda küçük bir delik bulunan cam bir pipetin veya şısiriınganiın içine yerlesştirilir,
Polimer çözeltisi ile pipetin açiık ucunun karşısisiındaki bir toplayiıciı levha arasiına 50 kV’a kadar gerilim uygulaniır.
Toplayıiciı levhaya toplanan nanoliflerin karakterizasyonlarıi ve morfolojileri taramalıi elektron mikroskobu (SEM) kullanıilarak incelenmektedir.
ELEKTRO-ÇEKIM ISİŞLEMİINE ETKIİ EDEN PARAMETRELER
Polimer çözeltisi veya erimis polimer degiskenleri,
a. Molekül agirligi
b. Molekül agirligi dagilimi
c. Polimerin yapisi (lineer, dalli, ag)
d. Çözeltinin özellikleri
Viskozite
Iletkenlik
Yüzey gerilimi
Elastiklik
pH
ELEKTRO-ÇEKIM ISİŞLEMIİNE ETKIİ EDEN PARAMETRELER
ELEKTRO-ÇEKIM ISİŞLEMIİNE ETKIİ EDEN PARAMETRELER
Çevresel degiskenler
a. Sicaklik,
Erimis polimer çözeltisi sicakligi,
Çözelti sicakligi,
Çevre sicakligi,
b. Bagil nem,
c. Hava akis hizi,
d. Vakum,
Polimerlerden lif olusturulmasi çesitli yöntemlerle yapilmaktadir. Üretim yöntemi seçimi,

Polimerin cinsine
Polimerin fiziksel özelliklerine
Isıiya karşısi göstermisş olduklariı davranisışlara bağglidir

Uygulanan potansiyel fark bir esşik degğerine ulaşstigiığı anda, elektrostatik kuvvetler yüzey gerilimi kuvvetlerine esşitlenir. Bu noktada polimer damlasiı sşekil degğiştirerek koni (Taylor konisi) biçimini alıir.
Nanolifler;
• Fibrilasyon,
• Meltblown teknigi,
• Bikomponent,
• Elektro-çekim (electrospinning) yöntemiyle üretilmektedir
Besleyici ünitedeki iğgnenin ucunda asıiliı durumda duran polimer damlasiı kritik bir voltaj degğerine kadar, yüzey geriliminin uyguladigiığı kuvvetlerden dolayiı küresel bir biçimde bulunur.
• Nanolif formundaki tasiyici sistemin yüzeyine etkin madde adsorbe ettirilebilir,
• Hem etkin hem de tasiyici sistem nanolif formunda olabilir,
• Farkli etkin maddelerin nanolif tasiyici sistemleri kombine hale getirilebilir,
• Ilaç sekli hazirlandiktan sonra nanolif tasiyici sistem içine hapsedilebilir.
Nanoliflerin Ilaç Tasiyici Sistem Olarak Kullanilmasi
İIntimal Hiperplazi
Bypass ameliyatlarıindan sonra arteryal graftlariın %30’u, ven graftlariın da %50’si basşariısiız olmaktadiır
Ven graftiından 1 ay sonra damar çeperlerinde vasküler smooth muscle (VSMC) hücreleri çogğalmaktadiır.
Hasar almamisış bir damar çeperinde heparan sülfat glikozaminoglikanlar VSMC’nin çoğgalmasiına engel olurlar.
Heparinin uzun zamandıir in vivo ve in vitro ortamda VSMC çogğalmasiıniı inhibe ettigği bilinmektedir.
Vasküler hasarlıi bölgeye heparinin lokal hedeflenmesi VSMC çoğgalmasiına engel olabilir.
PCL içeren ve PCL/Heparin içeren çözeltilerden elde edilen nanoliflerin herhangi bir defekt olmadan yüksek poröz yapıida oldugğu görülmüşstür. Polimer çözeltisine heparin eklenmesi ile lif çapiında azalma görülmüsştür.
İşIsaretlenmişs heparinin nanolifte dagiğıliımiı incelenmisştir. Floresan görüntülerde heparinin nanoliflerde lif boyunca dagiğıldigiığı görülmektedir. Burada heparinin metanol/DCM çözeltisinde stabil kaldigiığı da anlasişılmaktadiır.
Bir sonraki basamakta, C ürünü, zemin tabaka, TPPS yüklü tabaka, bariyer tabaka, ChroB yüklü tabaka ile hazırlandiı.
Bariyer tabaka 20 dk isşlem süresi ile haziırlandiı. ŞSekil 9a’da ChroB boyasiı 1,5 saat boyunca herhangi bir TPPS siızıintıisiı olmadan salıinmisıştiır. 30dk’lıik duraklama süresi sonrasiında TPPS 3 saat boyunca salıinmisıştiır.
Sonuçlar
PCL implantlarda uzun süreli biyouyumludur.
Nanoliflerin hemen kiısa süreli immün yaniıt oluşsturup oluşturmadigiığı arasştıiriılmışistiır. Çünkü enflamatuvar yanıit intimal hiperplazinin indüklenmesinde ana rol oynamaktadiır. Bu nedenle implantıin hastalıik oluşsmasıina basşlatiıciı etmen olmamasiı gerekmektedir.
TNF-a üretimi makrofajlarıin aktive olduğgunu ve akut immun yaniıt olusştugğunu gösterir.
TNF-a degğerlerinde her lif preparatı ayniı değgerleri göstermişstir. İIn vitro ortamda nanolifler enflamatuar cevap vermemişstir.
Çok tabakaliı ilaç yüklü nanolif tabakalari iki asşamaliı elektro-çekim isşlemi ile elde edildi. ŞSekilde,
ilk ilaç yüklenmisş tabaka (ChroB),
bariyer tabaka,
ikinci ilaç yüklenmisş tabaka,
zemin tabaka
Iİlaç yüklü tabakalarda kullanılan PLCL oraniı %1’dir.
Uygulanan voltaj,
akisış hıiziı,
isşlem (spinning) süresi
iğgne ile toplayiıciı arasiı mesafe her üretimde optimize edilmisştir.
Bariyer tabakalar çalışismada ikinci ilacıin gecikmisş salıimiı için düzenleyici tabakadıir.
İIlk önce sabit kosşullarda (20kV voltaj, 0.5mL/saat akışis hıiziı,10 cm mesafede, 10 dk işslem süresi) ilaç yüklü tabakalar elde edilmisştir.
Daha sonra 12kV voltaj, 0.5mL/saat akisış hiıziı ve 11 cm mesafede 5,10 ve 20 dk isşlem sürelerinde nanolifler elde edilmisştir.
Bariyer tabaka kaliınlıiklarıi 22 nm ve 54 nm olarak ölçüldü.
A ürünü 1 saat sonra salıima basşlamisış, B ürünü 2 saat sonra saliıma basşlamisıştıir.
Saf PLCL nanoliflerin bariyer tabaka olarak kullanabilecegği ve kaliınligiığıniın ayarlanmasiı ile ilaç saliımiıniın geciktirilebilecegği gösterilmişstir.
Sistemi gelişstirmek için 4 katliı basşka bir ürün (Ürün D) üretilmisştir. Bu üründe her iki ilaciın daha hıizliı salıimiı ve TPPS’in ayniı gecikme süresinde salıima basşlamasiı istenmisştir.
Bunun için nanoliflerin inceltilmesi düsşünülmüsş ve çözücü solvan olarak DMF kullanıilmisıştiır. Salıim profiline bakiıldigiığında ChroB, ilk yarıim saatte hiçbir TPPS sıiziıntiısıi olmadan saliınmisıştiır. 2 saatlik duraklama süresi sonrasiında TPPS 2 saat boyunca saliınmisıştıir. Bu sonuçlarla 4 katlı sistemin optimizasyona uygun oldugğu görüldü.
Sonuçlar
Bu çalisışmada salıim hiıziı, salıim süresi ve ikinci ilaç için geciktirilmişs salıim tasarlanmışistiır.
Iİnce liflerle hazıirlanmisış yüzey alaniı genişs olan tabakalariın saliım ortamiı ile temas yüzeyi arttigiığı için salıim hıizlıi olmusştur.
Bariyer tabaka kalıinlığıigi gecikme süresini uzatmisıştiır.
PLCL lifleri yüksek viskoz ve hidrofobik yapiısıindan dolayiı bariyer görevi yapmaktadiır.
Liflerin yüzey karakteristikleri suyla temas açıilarıiyla incelenmisştir. Temas açılariıniın ölçüm sonuçlarıinda lifler anlamliı farkliılıik göstermemisşlerdir(p>0.1).
Heparin yariı ömrü kiısadiır ve hasarlıi dokuya sürekli uygulanmasiı gerekmektedir. 14 gün sonunda %0.05 heparin içeren liflerden %58±6, %0.5 heparin içeren liflerden %54±4 heparin salıinmışistıir.
VSMC çogğalmasiı hasarlanmadan sonra ilk hafta en üst düzeydedir ve hasariın sşiddetine göre 14-28 gün boyunca sürebilir.
Liflerden heparin saliımiı 14 gün boyunca devam etmisştir, bu da vasküler tedavi için uygun bir süredir. Heparin Fickian difüzyon kontrollü salıinmışistıir (r2=0.981 %0.05, r2=0.992 %0.5).
Biyoaktivite testlerinde sadece PCL içeren liflerinVSMC çoğgalmasiına etki etmedigği, heparinin %0.5’e çiıkmasiıyla inhibisyonun %40 azaldigiığı görülmüsştür.
Parçalanabilir heparin yüklü PCL lifleri elektro-çekim yöntemiyle elde edilmisştir.
Heparin, elektro-çekim çözeltisinde ve olusşan liflerde homojen dagilmisıştiır.
Lif çapiı yüklenen heparin miktariına bagğliı olmusştur.
Tek formülasyonda zaman programlıi çoklu ilaç taşısiyiıcıi sistemler sşimdiye kadar çalisiışılmamisış sistemlerdir.
Sonuçlar
Salıim hiızıinıin ve gecikme süresinin ayarlanmasıi için lif çapıiniın ve ilaç yüklü PLCL nanolif tabakalarinin kalıinligiığıniın salıim hiıziı profiline etkisi arasştiıriılmisıştıir.
Bariyer tabakanin, ilk ilaç saliımiından sonra ikinci ilaciın salıim süresini ayarlamasiı istenmişstir. Bunun için bariyer tabakanin kaliınlığıigi ayarlanmisıştıir. 4 katliı tabakadan ilaç salıimiı karakterize edilmisştir.
Çözücü olarak DMF ve etanol kullaniıldigiığında, etanolle elde edilen nanolifler daha kalıindıir. Bu nanolif kalıinliıklarıi sşekilde görülmektedir.
Bu nanoliflerden ilaç salıimıi Şsekilde görülmektedir. İInce lifli nanoliflerden hiızliı saliım görülmüs,ş ancak saliınan toplam ilaç miktariında farklıiliık görülmemişstir.
Lif çapiıniın ilaç saliım hiıziıniı etkilediğgi görülmektedir.
SŞekilde nanolif kaliınligiığıniın ilaç saliımiı üzerine etkisi görülmektedir.
Her iki maddede de ilk 15 dk yavasş salıim görüldü.
Bu sonuçlarla nanolif kaliınligiığıniın denetimli salıim süresini degğisştirecegği görüldü.
Sonuçlar
Bariyer tabaka kalıinligiığıniın geciktirilmisş saliıma etkisinin incelenmesi için iki adet üç katliı sistem üretilmisştir (bariyer tabaka, TPPS yüklü tabaka ve zemin tabaka).
Bariyer tabaka farklıi kaliınliık elde etmek için 10 dk ve 20 dk’lık isşlem süreleri (15kV voltaj, 1.0mL/saat akisış hıiziı ve 15 cm mesafe) ile elde edildi.
Bu çalışismada heparin içeren polikaprolakton (PCL) çözeltilerinden elektro-çekim yöntemi ile nanolifler elde edilmisştir.
Heparin konsantrasyonunun, nanolif morfolojisine etkisi, heparinin nanolif yüzeyindeki dagiğılıimiı ve saliım çalışismalariı yapiılmisıştıir.
Liflerin implant olarak uygulanmasiı düsşünüldügğü için makrofaj varlığıiginda liflere inflamatuar cevap ve VSMC çoğgalmasiınıin inhibisyonu hücre kültürü çalisışmalariı ile gösterilmisştir.
Metod
Heparin içeren PCL çözeltisinden elektro-çekim yöntemi ile nanolifler elde edildi. Heparin 20 µL suda çözüldü, sonra 400 µL metanolle karışistiıriıldiı,
Bu çözelti diklorometanla karisıştiıriıliıp içinde PCL çözüldü ve homojen bir polimer çözeltisi elde edildi.
0.8kV/cm voltaj ve 0.5mL/saat parametrelerinde isşlemler gerçeklesştirildi.
Nanoliflerin SEM görüntüleri alıindiı. Nanoliflerden 14 gün boyunca 37°C’de heparin salıimiı incelendi.
İIki farkliı boya:
5,10,15,20-tetrafenil-21H,23H-porphinetetrasulfonic acid disulfuric acid (TPPS)
Chromazurol B (ChroB, 2,6-dichloro-4′-hydroxy-3′,3″-dimethylfuchsone-5′,5″-dicarboxylic acid disodium salt) model ilaç olarak kullaniılmisıştıir.
Iİn vitro salıim çalışismalariında sistemin saliım profili incelenmişstir.
Biyoparçalanabilir materyal olarak poli (L-lactit-co-ε-kaprolakton) 75:25 (PLCL, Mw, 310,000; Mw/Mn, 1.69; Tm, 175.1 °C) kullanıilmışistiır.
Daha sonra SEM’de hem yüzey hem de kesit görüntüleri alıinmisıştiır. Ortalama lif büyüklügğü için 20 lifin ortalamasiı alıinmisıştıir.
İIn vitro salıim çalışismalariı 10 mL pH 8.6’da (500µg/mL proteinaz K varligiığında) yapiılmışistıir.
Zemin tabakanin parçalaniıp saliımiı etkilememesi için saliım ortamiınıin bulundugğu kabıin en altına yapisıştiıriılmışistiır.
Üzerine 10 mL salıim ortamiı eklenmisş ve 37°C’de 70 rpm’de çalkalanmisıştiır.
Belli zaman araliıklariında 9 mL örnek alıinmisış ve yenisi eklenmişstir. Ölçümler UV’de yapiılmisıştiır.
Polyvinilalcohol(PVA)/Silica,
Polyacrylamide,PAAm
Polyethylene-co-vinyl acetate, PEVA
Collagen
Polymethacrylate(PMMA)/
Polycaprolactone,PCL
Poly(vinylidenefluoride),PVDF
Polystyrene,PS
Polycaprolactone(PCL)/metal
Polymetha-phenyleneisophthalamide
Polyvinylpyrrolidone,PVP
Polymethacrylate,PMMA
Nylon 6,6, PA-6,6
Polyamide,PA
Polyurethanes, PU
Polybenzimidazole, PBI
polyvinylphenol,PVP
Polycarboate, PC
Polyvinylchloride,PVC
Polyacrylonitrile, PAN
Celluloseacetate,CA
Polyvinil alcohol, PVA
Polylactic acid, PLA
Kullanilan Polimerler
Her tablet formülasyonunda 24 saatte salim %100 olmustur. Kaplanmamis tablet ya da ince kaplanmis tablet baslangiçta hizli salim göstermis ve sonradan yavaslamistir.
Kaplama kalinligi 50µm’den büyük olan 50CPT, 62CPT, 75CPT formülasyonlarinda gecikme süresi gözlenmistir. Gecikme süresinden sonra salim profili kaplanmamis tabletlerin salim profiline (ör. 16 saatte %80’den fazla ilaç salimi) benzemistir.
Oral Iİlaç Tasima Sistemleri
Çogu sistem Fickian difüzyon yöntemine göre salim yapmakta (baslarda hizli salim daha sonra yavaslamaktadir)
Salim profilleri pH degisiklikleri, barsak motilitesi ve GI bölgede besin varliginda degisiklik gösterebilmektedir.
Özellikle antienflamatuar ilaçlar, anti anjinal ilaçlar, anti hipertansif ilaçlarda sabit hizda salim gerektigi için sorun çikmaktadir.
Nanofibröz lifler
Polilaktik asit ko-glikolik asit diklorometanda, dimetilformamid ve tetrahidrofuran karisiminda çözündü
20kV voltajda,
0.6mL/saat akis hizinda
10 cm mesafe parametrelerinde hazirlandi. Tabaka kalinliklari, islem süresi 60, 120, 140 ve 180 dk. olacak sekilde farklilastirildi.
25 µm, 50 µm, 62 µm, 75 µm kalinlikta katmanlar
Kuru nanolif ve 37°C’de 4 saat bekletilmis pH 1.2 ve pH 6.8’de yas nanolif SEM görüntüleri, nanofibröz yapilarin por çapi dagilimi ve in vivo salim testleri yapilmistir.
Salim testleri 2 saat pH 1.2’de, 22 saat pH 6.8’de yapilmistir. Ayrica salim testleri 4 saat pH 1.2’de, 20 saat pH 6.8’de yapilmistir.
Sonuçlar
Lif yapilari benzerdir
Por büyüklügü dagilim sonuçlarinda ortalama por büyüklügü kalinlik artis sirasina göre 1.87 µm, 1.12 µm, 0.96 µm ve 0.51 µm’dir.
Iİn vitro salim çalismalari
Nifedipinin suda çözünürlügü düsük oldugu için (5-6µg/mL pH 2.2-10.0) formülasyonlarda çözünürlük arttirici PVP kullanilmistir.
Salim profillerinde PVP’nin formülasyona girmesiyle 24 saatte nifedipin salim orani %40’tan %100’e çikmistir. Ancak 30 dk’da %40 etkin madde hizli salinmistir.
Her ikisi de suda çözünen polimerler olan PVA ve NaAlg'in karisimindan elde edilen nanolifli yüzeyin, çesitli uygulama alanlarinda kullanimi için suya dayanimi oldukça düsüktür.
Bu nedenle, nanolifli yüzeyin suya dayaniminin gelistirilmesini amaçlayan çapraz baglama islemi gerçeklestirilmistir.
NANOLIİFLERDEN SUNİI DAMAR GELİISTİIRIİLMESİI
Prof. Dr. Ali DEMİIR*, Prof. Dr. Yusuf ULCAY, Nur BAYCULAR
*Iİ.T.Ü. Tekstil Teknolojileri ve Tasarimi Fakültesi, İISTANBUL
Yapay damarlar,

Kardiovasküler implantlarda atardarmarlarin degistirilmesinde

Diyaliz hastalarinda nanoliflerden imal edilen suni damarlar ile atar ve toplar damarlar arasinda bir köprü olusturularak fistül girisi saglanmasinda
Nanofibröz katman kalinligi arttikça por çapi küçülmüstür ve buna bagli olarak akis direnci artmistir.
Katmanlarin por büyüklügü 1 saat içerisinde suyla sismeye bagli olarak degisim göstermistir. Ancak pH 1.2 ve pH 6.8’in bir farki yoktur.
4 saat boyunca herhangi bir parçalanma gözlenmemistir. Tabletlerin katmanlandiktan sonraki yüzey görüntüleri alinmistir.
pH 1.2 ve pH 6.8’de gastrik bosalma süresinin 2 kati olan 4 saat süreli salim çalismalarinda salimin pH’dan etkilenmedigi, katmanlarin fiziksel özelliklerinden etkilendigi görülmüstür.
İIlk önce tabletler farkli kalinliklardaki fibröz katmanlarla kaplanmis ve ani salimin önlenmesi düsünülmüstür.
Kaplama kalinligi arttikça salim hizi gecikmistir.
pH’dan bagimsiz olmak üzere kaplama kalinligi 0µm’den 75µm’ye çiktiginda 4 saatteki toplam salim %65-69’dan %4-7’ye düsmüstür.
Kalin kaplanan tabletler baslangiçta çok yavas salim, sonra hizli salim göstermislerdir.
10 farkli kombinasyonun salim profilleri bilgisayar programi ile simüle edilmistir. Bu kombinasyonlardan 50 CPT ve 75 CPT en yüksek r2 degerini vermistir.
Bu tabletlerin in vitro salim çalismasi yapilmistir. Toplam 33mg nifedipin dozu verilmistir. Bu doz piyasadaki Adalat OROS 30’a yakin bir degerdir. Sonuçta elde edilen r2=0.986.
Sonuçta basit üretim yöntemi ile elde edilen tasiyici sistem, pH’dan bagimsiz, lineer salim göstermistir.
Nanolifler sayesinde;
Suni damar implantasyon sonrasi çok kisa sürede kullanilabilir,
Atar ve toplar damarlarda medikasyon sirasinda açilan delik islem sonrasinda hemen kapanabilir,
Damar dikisleri kolayca kapanir ve kanama engellenir,
Nanolif damar gerçek damarlara kolayca dikilir, pihtilasma engellenir, kan basinci titresimi nanolif damarda hissedilir.
Bu çalismada nanofibröz tabakadan ilacin dogrusal salimi planlanmistir
Nifedipin model ilaç
Nifedipinin kontrollü salimi için poröz yapida nanolif katmanlari üretilmis ve nifedipin tabletler bu katmanla sarilmistir.
Çözünürlük arttirici olarak tablet formülasyonuna polivinilpirolidon eklenmistir.
Burada nanofibröz katman hiz sinirlayici basamak olarak görev yapmaktadir ve katmanin kalinligi ayarlanarak salim hizi degistirilebilecektir.
Nanofibröz yapilar poli laktik ko-glikolik asit kullanilarak hazirlandi.
Bu yapi GI kanaldan geçerken bir güne yakin sürede, parçalanmadan, pH’dan bagimsiz sadece fibröz yapinin porozitesine bagli olarak salim yapabilir.
Iİlaç salimi bittikten sonra feçesle atilacaktir. Artik yapi parçalanmadan atilan OROS sistemi ile karsilastirilinca daha kabul edilebilir bir sistemdir.

Çalismada
CAP nanolifleri elektro-çekim yöntemi ile üretildi
İIntra-vajinal uygulama sonrasi asidik ortamda uzun süre kalmasi beklenmistir.
Spermler vajinal sivinin pH’sini nötrallestirirken CAP lifleri hizla çözünür duruma geçer ve yüksek miktarda antiviral ilaç salimi gerçeklesir.
iİnsan spermlerinin CAP liflerinin çözünürlügü üzerine etkisi
CAP liflerinin çesitli zamanlarda saf YVS’nda stabil kaldigi görülmektedir.
%20 gibi düsük bir oranda sperm varliginda bile CAP liflerinin büyük kisminin çözündügü görülmektedir.
%50 sperm varliginda 10 sn’de liflerinin tamami çözünmüstür.
Sonuçlar
Çalismada hazirlanan nanolifler vajinal film seklinde vajinal jellere ve nanopartiküllere göre daha kolay uygulanabilir.
CAP lifleri ile mukoadhezif ajanlarin kombine kullanimi ile vajinal epitele daha iyi adhezyon ve kontrollü ve lokalize ilaç salimi gerçeklestirebilir.
Selüloz Asetat Ftalat (CAP) nanolifleri YVS’nda stabil kalmis ve sperm varliginda saniyeler içinde salim göstermistir.
Ayrica vajinal epitele ve mikrobiyal floraya zarar vermemistir.
HiV
Cinsel temas
Kanla kontamine olmus ürünlerden
Dogum sirasinda anneden çocuga
HiV’le mücadelede en çok kullanilan yöntem kondom ancak alternatif koruma stratejileri de gerekmektedir (Ör. Mikrobisidlerin profilaktik amaçla intra-vajinal uygulamasi)
Sonuçlar
SEM verilerine göre saf CAP lifleri ortalama 500-800 nm büyüklügündedir.
Anti-HiV ilaçlarinin yüklenmesi liflerin morfolojisini degismemistir.
Sitotoksisite çalismalarinda çözünmüs CAP çözeltisi vajinal epitel hücrelerine düsük toksisite göstermistir. Anlamli toksik etki 1.8mg/mL üzerindedir. Çözünmemis CAP liflerinin sitotoksisite çalismalarinda hiçbir toksik etki görülmemistir.
Antimikrobiyal aktivite testlerinde liflerin 3 bakteri grubunda da büyümesine engel olmadigi görülmüstür.
Bu çalismalarla CAP liflerinin in vitro ortamda non-toksik oldugu ve normal insan vajinasina uygulanabilecegi gösterilmistir.
CAP liflerinden pH’ya bagli salimi izlemek için rodamin 6G yüklü liflerin YVS ve fosfat tampon çözeltisinde (pH7.4) 1 saatlik salimi incelenmistir.
pH7.4’te liflerden rodaminin 2 dk.da tamami salinmistir.
CAP liflerinin HiV-1 virüsüne etkileri incelenmistir. CAP lifleri farkli CAP konsantrasyonlarinda CD4+TZMbl hücrelerine uygulanmistir.
0.05mg/mL konsantrasyonda CAP’in %50 nötralizasyon gösterdigi görülmüstür.
Nötralizasyon etkinliginin arttirilmasi için FDA onayli farkli oranlarda tenofovir yüklenmis CAP lifleri ile çalisma tekrarlanmistir.
0.01mg CAP/mL varliginda 0.5µgViread/mL tamamen nötralizasyon saglamistir.
Selüloz asetat ftalat (CAP) HiV glikoproteinlerinde konformasyonel degisikliklere yol açmaktadir.
CAP’in pKa degeri 5.28’dir. Bu sayede düsük pH’ya sahip vajinal lümende (<4.5) minimum çözünürlüge sahip olur
Anti viral ilaç olarak tenofovir disoproxil fumarat (Viread 245 mg tablet) kullanilmistir.
CAP liflerinin farkli oranlarda hazirlanmis sperm-yapay vajina sivisindaki davranislari incelenmistir.
Toksisite çalismalarinda CAP çözeltileri ve CAP lifleri 5 saat boyunca hücrelerle muamele edilmis ve 24 saat sonra hücre canliligi incelenmistir.
Rodamin 6G yüklü nanoliflerden salim çalismalari yapilmistir
Lactobacillus crispatus (LMG 11440)
Lactobacillus gasseri (LMG 13134)
Lactobacillus plantarum (LMG 9208) ile antimikrobiyal aktivite testleri yapilmistir
Bu bakteriler vajinal florada bulunur ve laktik asit üreterek pH’yi düsürür. Liflerin vajina dokusuna zarar verip vermediginin anlasilmasi için bu test yapilmistir
Liflerin BAL virüslerini (HiV-1 virüslerinin B-alttipi) nötralize etme çalismalari yapilmistir. Bunun için CAP nanolifleri, TMC 125 yüklü nanolifler ve Viread yüklü nanoliflerle çalisilmistir.
Çalismada hazirlanan kopolimer suyla temasi halinde sismektedir. Kopolimerin çapraz baglanmasi hidrofobik kisimlarin fiziksel etkilesmesine dayanmaktadir ve toksik çapraz baglama ajani kullanilmamaktadir.
Bu kopolimer yüksek orandaki suda, diger hidrofilik kopolimerlerden farkli olarak stabildir ve bir süre sonra çözünmektedir.
Dolayisiyla non-toksik olmasi, sulu ortamda stabil olmasi ve protein veya ilaç salimina imkan vermesi nedeniyle doku mühendisligi için uygundur.
Materyal Metod
PEG-PPG-PCL blok kopolimerinde polimer oranlari %44.2 PEG, %17.1 PPG ve %38.7 PCL dir.
Nanolif üretimi: Blok kopolimer ve PCL (%50:%50) propanolde çözünmüstür.
25 kV voltaj, 0.1mL/saat akis hizi, 14 cm mesafe parametreleri kullanilmistir.
BSA yüklü nanolifler elde edilirken çözeltiye %10 oraninda BSA çözeltisi eklenmis ve 25 kV voltaj, 0.5 mL/saat akis hizi, 20 cm mesafe parametreleri kullanilmistir.
Nanolifler ortalama 210±7nm çapta üretilmistir.
Suyla temas öncesi ve sonrasi görüntüleri sekil de gösterilmistir. sismeden sonra hidrojel nanoliflerin ince yapilari kaybolmustur. Opak halden yari seffaf hale geçmistir.
DSC termogramlarinda, PCL için 55°C’deki kristal pikinin küçüldügü ve hidrojel için 24°C’deki PEG pikinin kayboldugu görülmüstür. Buna bagli olarak suyla temastan sonra kristalinitenin azaldigi yorumu yapilabilir.

Saf PCL nanoliflerinin suyla temasindan sonra opakliklarinda herhangi bir degisiklik olmamistir.
DSC termogramlarindan görülecegi üzere 55°C’deki pik kaybolmamistir.
Nanolifin hidrofobik yapisindan dolayi su yapiya penetre olamamis ve kristal yapiyi etkilememistir.
Polimerik nanolifler,
Ekstraselüler matrisin yapisina benzerligi nedeniyle doku mühendisliginde kullanilmaktadir. Dogal ekstraselüler matris nanoboyuttaki protein fibrillerinden olusan jelimsi bir yapidir.
Örnegin kollajen L dermal matrisin ana yapitasidir ve 50-500nm boyuttaki liflerden olusur. Ek olarak artmis oksijen ve besin permeabilitesi hidrojel materyallerle saglanir.
Elektro-çekim nanolifleri kontrol edilebilir 3 boyutlu yapida, yüksek poroziteli, yüksek yüzey alanina sahip, buna bagli olarak damarlanma için mükemmel yüzeyli, hücre göçüne ve hücre çogalmasina müsait bir yapidir.
Suda sisme orani 25°C’de %38 iken 37°C’ye çikildiginda %19’a düsmüstür.
Sicakligin degismesi ile suyun girisi yari yariya azalmistir. Bunun nedeni PPG kisimlarinin yüksek sicaklikta hidrofobikliginin artmasidir.
Saf PCL nanoliflerinde ise suyla sisme düsüktür ve sicaklik artisiyla degismemistir.
Suyla temas açilarina bakildiginda kopolimerin yüzeyinin yüksek hidrofilik oldugu görülmektedir. Temas açisi 5°’den küçüktür.
PCL’ de ise 121.5°’tir.
Hidrojel nanoliflerden protein salimi
Model protein olarak bovine serum albumin seçilmistir.
Üretilen nanoliflerin ortalama çapi 190±4nm olmustur.
Salim çalismalari 25°C ve 37°C’de yapilmis ve farklari incelenmistir.
Blok kopolimer nanolifleri ve PCL nanolifleri baslangiçta (ilk 4 saat) ani salim(burst effect) nedeniyle ayni salimi göstermistir.
Ani salimdan sonra 25°C’de 37°C’ye göre daha yavas bir salim gözlenmistir.
Bunun nedeni 25°C’de nanolif daha hidrofilik ve daha çok su tutmaktadir.
37°C’de nanolif hidrofobiklesmektedir su nanoliften uzaklasmaktadir.
PCL nanolifleri farkli sicakliklarda benzer salim göstermislerdir.
Kopolimer nanoliflerinden 55 gün sonra salimin tamamlandigi görülmüstür.
Hidrolitik parçalanma ile nanolif yapisindan suda çözünen kisimlar ayrildikça protein salimi olmustur.
Parçalanma çalismalarinda da PCL nanoliflerin çok yavas parçalandigi, blok kopolimer nanoliflerin küçük kisimlara ayrildigi görülmüstür.
Bu çalismada sicakliga duyarli, biyoparçalanabilir, hidrojel nanolifleri gelistirilmistir. Nanolifler elektro-çekim teknolojisi ile üretilmis PEG, PPG, PCL’den olusmaktadir. Bu nanoliflerden proteinlerin kontrollü salimi hedeflenmistir.
Pluronik veya PEG-PPG-PCL triblok kopolimeri FDA tarafindan onaylanmis sicakliga duyarli bir polimerdir ve ilaç tasima sistemlerinde kullanilmaktadir.
PCL ise biyoparçalanabilir bir polimerdir ve biyomedikal materyallerde siklikla kulanilmaktadir. Vücudun dogal metabolitlerinden olan 6-hidroksihekzanoik asite parçalanir. Süturlarda kullanimi FDA tarafindan onaylanmistir.
Nanoliflerin suda sisme oranlari için 6 saat deiyonize suda bekletilmis ve yas agirlik/kuru agirlik oranina bakilmistir.
Suyla temas açilari damlatildiktan 2 sn sonra ölçülmüstür.
Sitotoksisite ve ilaç salim çalismalari (15mg nanolif 15 mL 37°Cdeki tampon bulunan tüpe konulmus ve belli zaman araliklarinda ölçümler) yapilmistir.
Ayrica nanoliflerin 10 mL pH 11.5 fosfat tamponunda 3,7,14 ve 28. günlerdeki hizlandirilmis parçalanmalari SEM de incelenmistir.
Elektro-çekim nanoliflerinin yüzeyleri, biyoaktif moleküllerle (protein, nükleik asit gibi) fiziksel ve kimyasal modifikasyonlara müsaaittir
Ilac salimi nanolif yapisindaki degisikliklerle optimize edilebilir
Implant materyali olarak kullanilabilir
Yüsek gözeneklilik, gözenek boyutlarinin kontrolü saglanabilir
Insan doku ve organlari nanofibrinli yapida bulunur. (Kemik, dis, deri ve kikirdak doku), doku mühendisligi için uygundur
Bir urune istenen özellik kazandirilacagi zaman lif boyutunda yapilan uygulamalar en kalici ve etkili olanidir
Uzm. Ecz. Serdar TORT
20/04/2012

Sonuç Olarak
Tesekkürler
Full transcript