Biyomedikal alanlarda kullanılmak üzere antibakteriyel özellikli biyobazlı harmanların eldesi

Biyopoliester nanohibriti ile kalkonun kontrollü salımı

PETROLDEN ELDE EDİLEN POLİMERLERE YEŞİL VE SÜRDÜRÜLEBİLİR BİR ALTERNATİF OLARAK ÖZGÜN BİYOPOLİAMİD BİLEŞİKLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE TIBBİ ALANDA UYGULAMALARI

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Biyopolimer sentezi

Biyokimyasal Reaksiyon Mühendisliği, Enzimatik polimerizasyon,

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

İmmobilizasyon temel olarak fiziksel ve kimyasal olarak gerçekleştirilebilir Literatürde silika bazlı destek materyallerinin bir silanlama ajanı ile modifiye edilerek kullanıldığı görülmüştür Bu çalışmada literatürde PKL sentezinde başarılı olduğu belirtilen akrilik rezin üzerine immobilize edilmiş Candida antarctica lipase B Novozyme 435 enzimine alternatif olacak bir inorganik taşıyıcı immobilizasyon desteği olarak kullanılacaktır Taşıyıcı 3 Glisidoksipropil trimetoksisilan GPTMS ve APTMS ile silanlanarak aktive edilmiş ve fiziksel bir yöntem olan adsorpsiyon yöntemi ile enzim immobilizasyonu yapılan enzimlerle enzimatik polimerizasyon yapılıp uygun koşullar belirlenecekt

Bu çalışmada serbest Candida antartica lipaz B ticari adıyla Novozymes CALB L enzimi inorganik taşıyıcı üzerine çapraz bağlama şeklinde immobilize edilecektir Bunun için öncelikle uygun organosilan ajan APTMS ile inorganik taşıyıcının yüzeyinde modifikasyon yapılarak taşıyıcının aktive edilmesi sağlanacaktır Elde edilen immobilize enzimler polimerizasyon reaksiyonlarındaki performanslarına göre değerlendirilecektir Bunun için öncelikle Novozyme 435 enzimi ile PKL sentezi gerçekleştirilecek ve sonrasında elde edilen immobilize enzimler ile aynı koşullarda PKL sentezlenerek karşılaştırma yapılacaktır Ayrıca polimerizasyon reaksiyonlarını optimize etmek için değişen sıcaklık reaksiyon süresi ve enzim konsantrasyonlarında sentezler gerçekleştirilecektir

Mevcut çalışmada, ticari ismi Lipozyme® olan serbest enzim pirinç kabuğu külü üzerine immobilize edilmiştir. İkinci aşamada gluteraldehit kullanılarak taşıyıcı yüzeyi aktifleştirilmiştir. Immobilizasyon parametreleri arasında en iyi koşulları belirleyebilmek için farklı 3-APTMS ve gluteraldehit konsantrasyonları ile beraber farklı enzim yükleme oranları da parametrik çalışmalar süresince değerlendirilmiştir. Bu çalışmalara ilave olarak, depolama stabilitesi, optimum sıcaklık ve pH etkileri de incelenmiştir. Immobilizasyon çalışmaları süresince pirinç kabuğu külü, yüzey modifikasyonlu kül ve immobilize enzim karakterizasyonu için fourier dünüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), termal gravimetrik analiz (TGA) ve tarayıcı elektron mikroskopisi (SEM) kullanılmıştır.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

İmmobilizasyon temel olarak fiziksel ve kimyasal olarak gerçekleştirilebilir Literatürde silika bazlı destek materyallerinin bir silanlama ajanı ile modifiye edilerek kullanıldığı görülmüştür Bu çalışmada literatürde PKL sentezinde başarılı olduğu belirtilen akrilik rezin üzerine immobilize edilmiş Candida antarctica lipase B Novozyme 435 enzimine alternatif olacak bir inorganik taşıyıcı immobilizasyon desteği olarak kullanılacaktır Taşıyıcı 3 Glisidoksipropil trimetoksisilan GPTMS ile silanlanarak aktive edilecek ve fiziksel bir yöntem olan adsorpsiyon yöntemi ile enzim immobilizasyonu yapılacaktır Elde edilen immobilize enzimler polikaprolakton sentezinde kullanılacak ve sonuçlar ticari immobilize enzim ile karşılaştırılarak değerlendirilecektir Buna ek olarak uygun tepkime koşullarını belirlemek için değişen sıcaklık ve tepkime sürelerinde polimerizasyon tepkimeleri gerçekleştirilecektir

Projenin amacı yıkayıcı makinalarda mevcut su kalitesinin iyileştirilmesine yönelik alternatif elektrokimyasal proseslerin araştırılması ve seçilecek bir yöntem ile yıkayıcı ürünlerde yıkama performansını arttırmak enerji tüketimini düşürmek gibi çıktılara yönelik parametrik sistem çalışmalarının yapılmasıdır Yıkama sırasında kullanılan suyun kalitesini iyileştirerek makinanın deterjan kullanımını azaltıp yıkama performansını arttırmak için bazı su uygulama yöntemleri bulunmaktadır

Uygulamalı Biyopolimer ve Biyoplastik Üretim Teknolojileri Araştırma Merkezi

Bu çalışmada su uygulama işlemi için membran kapasitif deiyonizasyon sistemi seçilmiştir Sistem çalışma şekli sabit voltaj olarak seçilmiştir Her yumuşatma adımı sonrasında negatif voltaj uygulaması sayesinde sistemin rejenere olması sağlanmakta ve böylelikle sistemin tekrar üretebilirliği sağlanmaktadır Deneysel çalışmalar temel olarak iki adımda gerçekleştirilmiştir

Bu çalışmada biyobazlı ve veya biyobozunur polimerlerin denizcilik uygulamalarında biyobirikme önleyici boyaların bağlayıcıları olarak kullanılmaları amaçlanmaktadır Enzimatik polimerizasyonun sentez yöntemi olarak kullanılması enerji kullanımının azaltılması zehirli kimyasalların azaltılması yönlerinden karbon ayak izine katkı sağlayacaktır Aynı zamanda kullanılan polimerlerin doğaya zarar vermeyecek şekilde biyobozunur olması dünyadaki su rezervlerinin kirletilmemesi anlamında mevcut ticari uygulamalara göre büyük avantaj sağlamaktadır Bunun yanında kimyasal polimerizasyonda kullanılan ağır metallerin azaltılmasında da rol oynaması amaçlanmaktadır Biyobirikme önleyici boyaların önemi ise gemilerin yakıt bakım işçilik giderleri gibi işletme maliyetlerinin azaltılması ve performans açısından çok büyük önem arz etmektedir Boya formülasyonunda kullanılacak olan biyoaktif maddelerin de doğaya zararlı olmayanların seçilip biyobirikmeyi önleyici performansları incelenecektir

Son yıllarda makromoleküler bilim dalında enzimlerin katalizlediği polimerizasyon reaksiyonları oldukça fazla ilgi görmektedir Enzimatik polimerizasyonla elde edilen polimerler toksik kimyasallar kullanılmadan elde edildiği için bu yöntem çevre dostu yeşil polimer kimyası olarak görülmekte ve birçok alanda çeşitli çalışmalar yürütülmektedir 1 Polikaprolakton PKL yürütülen çalışmalarda sıklıkla kullanılan önemli bir biyopolimerdir Ham petrolden üretilir ve aynı zamanda suya yağa çözücülere ve klora karşı dayanıklı termoplastik bir poliesterdir PKL pek çok malzeme ile uyumlu olup malzemelerin biyobozunurluklarını arttırmak için kullanılmaktadır 2 3 Halka açılması polimerizasyonu ile çoğunlukla lipaz türevi enzimler kullanılarak enzim katalizli olarak sentezlenebilmekte ve birçok biyomedikal uygulamada kullanılmaktadır 4 Lipaz enzimleri enantio ve regio seçiciliği yüksek ve birçok reaksiyonu katalizleyebilme özelliğine sahip enzimlerdir Bu özellikleri sayesinde gıda kimya ve ilaç başta olmak üzere birçok sektörde kullanılmaktadırlar ancak maliyetli olmaları ve tekrar kullanılabilmeleri için gereken işlemler endüstriyel alanda kullanımları açısından dezavantaj oluşturmaktadır 5 Buna bir çözüm olarak immobilizasyon işlemi ile maliyet düşürülebilmekte ve enzim etkinliğini arttırılabilmektedir Ayrıca immobilize enzimin termal ve pH stabilitesi serbest enzime oranla daha yüksek olmaktadır Lipaz ve türevi enzimler selüloz kitosan gibi organik maddelere immobilize edilebildikleri gibi silika alümina gibi inorganik maddelere de immobilize edilebilmektedirler İnorganik maddeler üstün mekanik ve termal özellikleri sayesinde organik maddelere göre daha avantajlıdır 6 Silika immobilizasyon için oldukça fazla tercih edilen amorf inorganik bir polimerdir Spesifik yüzey alanı yüksektir ve gözenekliliği 99 a kadar çıkabilmektedir Bu özelliği sayesinde lipaz moleküllerine yeterli alan sağlar Bu nedenle immobilizasyon için uygun enzim destekleyici maddelerin başında gelmektedir 7 Enzimin silika yüzeyine immobilizasyonu bir başka deyişle silanizasyon işlemi ise uygun organosilan ajanlar kullanılarak gerçekleştirilir Glutaraldehit yaygın olarak kullanılan enzim immobilize ajanlarından biridir Glutaraldehitin karbonil grubu ile enzimin amino fonksiyonları arasında Schiff bazı oluşturduğu varsayılmaktadır 8 İmmobilizasyon işleminde kimyasal metotlara oranla fiziksel metotlar daha etkindir 7 İyon adsorpsiyonu çapraz bağlama sol jel kapsülleme membrana immobilize etme gibi fiziksel metotlar ile enzim immobilizasyonu gerçekleştirilerek hem enzimin katalitik aktifliği yüksek kalır hem de maliyet daha düşük olur 6 Bu çalışmada hem inorganik taşıyıcı yüzeyine çapraz bağlama hem de adsorpsiyon yöntemleri ile iki farklı immobilizasyon işlemi gerçekleştirilecektir İmmobilizasyon işleminde ticari adı Novozymes CALB L olan serbest Candida antartica lipaz B enzimi kullanılacaktır Glutaraldehit organosilan ajan ile inorganik taşıyıcının aktive edilmesi sağlanacaktır Daha sonra Novozyme 435 enzimi ile PKL sentezi gerçekleştirilecek ve elde edilen immobilize enzimler ile aynı koşullarda PKL sentezlenerek karşılaştırma yapılacaktır Ayrıca polimerizasyon reaksiyonları için optimum sıcaklık reaksiyon süresi ve enzim konsantrasyonları belirlemek amacıyla sentezler gerçekleştirilecektir

Günümüzde polimerik malzemeler modern toplumların ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir ve elektronik ulaşım ilaç taşınım sistemleri doku mühendisliği gibi birçok alanda kullanılmaktadır Özellikle biyomedikal alanlardaki uygulamalar son yıllarda büyük ilgi görmeye başlamıştır Bu sebeple biyobozunur biyouyumlu ve toksik olmayan polimerler olan biyopolimerler üzerine yapılan çalışmalar her geçen gün artmaktadır 1 Laktonların halka açılması polimerizasyonu ile elde edilen alifatik poliesterler biyouyumlulukları toksik özellik göstermemeleri ve üstün mekanik özellikleri ile biyomedikal uygulamalarda ve ilaç endüstrisinde gittikçe artan oranda yer almaktadır 2 Önemli poliesterlerden biri olan polikaprolakton PKL üstün viskoelastik ve reolojik özellikleri sayesinde büyük ölçekli olarak kolaylıkla üretilebilmektedir Biyobozunurluk biyouyumluluk ve geçirgenlik özelliklerini gösteren poliester temelli bir biyopolimer olan PKL biyomedikal uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır 3 4 PKL halka açılması polimerizasyonu ile hem kimyasal hem de enzim katalizli olarak sentezlenebilmektedir Kimyasal sentez yönteminde çoğunlukla Zn Al Sn ve Ge gibi organometalik bileşikler enzimatik sentezde ise lipaz türevi enzimler katalizör görevi görmektedir Trigliserit ve fosfolipidlerin hidrolizinden sorumlu olan lipaz enzimi EC 3 1 1 3 esterleşme ve transesterleşme gibi organik sentezlerde de katalitik aktivite gösterebildiğinden PKL sentezi için uyun bir biyokatalizördür 2 Literatürde akrilik rezin üzerine immobilize Candida antartica lipaz B ticari adıyla Novozyme 435 enziminin başarılı bir şekilde PKL sentezinin gerçekleşmesinin sağladığı görülmektedir 5 Enzimlerin yüksek maliyetleri büyük ölçekli kullanımını sınırlandırmaktadır Enzimin immobilizasyonu sayesinde enzim üründen kolaylıkla ayrılabilmekte ve tekrar kullanılabilmektedir Bu sayede maliyetlerin düşürülmesi amaçlanmaktadır Maliyetlerin düşürülmesinin yanı sıra immobilizasyon enzimin stabilitesini ve seçiciliğini de arttırmaktadır 6 Bu sebeple Novozyme 435 enzimine yeni alternatifler geliştirmek amacıyla lipaz immobilizasyonu için başka taşıyıcılar araştırılmıştır Yapılan araştırmalar sonucunda inorganik malzemelerin enzim immobilizasyonunda başarılı bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür 7 İnorganik taşıyıcılarda uygun organosilan ajanları kullanılarak yapılacak olan yüzey modifikasyonları sayesinde lipaz enziminin taşıyıcıya çapraz bağlama veya fiziksel adsorpsiyon yöntemi ile immobilize edilebileceği sonucuna varılmıştır 8 Bu çalışmada serbest Candida antartica lipaz B ticari adıyla Novozymes CALB L enzimi inorganik taşıyıcı üzerine çapraz bağlama ve fiziksel adsorpsiyon olmak üzere 2 şekilde immobilize edilecektir Bunun için öncelikle uygun organosilan ajan ile inorganik taşıyıcının yüzeyinde modifikasyon yapılarak taşıyıcının aktive edilmesi sağlanacaktır Elde edilen immobilize enzimler polimerizasyon reaksiyonlarındaki performanslarına göre değerlendirilecektir Bunun için öncelikle Novozyme 435 enzimi ile PKL sentezi gerçekleştirilecek ve sonrasında elde edilen immobilize enzimler ile aynı koşullarda PKL sentezlenerek karşılaştırma yapılacaktır Ayrıca polimerizasyon reaksiyonlarını optimize etmek için değişen sıcaklık reaksiyon süresi ve enzim konsantrasyonlarında sentezler gerçekleştirilecektir

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Yapılacak olan çalışmada PKL PEG kitosan kitin ve suberin biyopolimerlerinden elde edilecek olan kompozit ilaç taşıyıcı kürecikleri sentezlenecek ve bunların ilaç etken maddesiyle L askorbik asit etkinliği test edilecektir Sentezlenecek olan kompozit küreciklerin partikül boyutlarının homojen dağılımlı olarak elde edilebilmesi ve kontrolü için püskürtmeli kurucutu kullanılacaktır Şimdiye kadar verilen problem tanımlamalarında ilaç taşınım sistemlerinin geliştirilmesinde karşılaşılan problemler göz önüne serilmiştir Bu problemlerin çözümü için ilk olarak mikrokapsüllerin sentezinde püskürtmeli kurutucu kullanılarak hem homojen partikül dağılımı elde edilmesi hem de istenilen ölçüde düşük boyutlu kürecikler elde edilmesi sağlanabilecektir İlaç etken maddesinin mikrokapsüllere yüksek oranlarda yüklenebilmesi için iyi bir ilaç taşıyıcı polimer olan PEG ve PKL polimerleri kullanılacaktır Bu polimerler özellikle de PKL porlu yapıya sahip olduğu için ilaç yükleme işlemlerinde kapasite artımı sağlanabilecektir Kitosan kitin ve suberin gibi proje çalışmasında kullanılacak olan diğer polimerlerin de PKL ve PEG gibi biyouyumlu ve biyobozunur olmaları onları iyi birer ilaç kapsülasyon malzemesi adayı yapmaktadır Bu malzemelerin üçlü karışımlarından PKL PEG kitosan PKL PEG kitin ve PKL PEG suberin oluşacak olan polimer karışımları blend her birinin özelliğini kompozitte gösterebilmesini sağlayacaktır Bu sayede biyobozunma biyouyumluluk ve kapsülün stabilitesi gibi problemler de tekli değil de üçlü polimer kompoziti ile aşılabilecektir Ayrıca ilaç etken maddesiyle geçici hidrojen bağları yapabilecek ve onu kapsüle hapsedebilecek başta PEG olmak üzere PKL gibi polimerler de mevcut olacaktır Püskürtmeli kurutucu için bu polimerlerin üçlü karışımlarının besleneceği çözeltiler de sulu çözeltiler olacaktır Bu polimerlerin hepsi asetik asit formik asit sodyum hidroksit üre çözeltilerinin karışımından oluşan çözücü sisteminde kolaylıkla çözülebilmektedir Böylelikle ilaç taşınım sisteminde organik çözücü kullanılarak oluşabilecek tüm problemler de ortadan kaldırılabilecektir Sulu faz sistemiyle polimerler ve ilaç etken maddeleri aynı karışımda çözündürülerek püskürtmeli kurutucuya beslenecek ve tek aşamada ilaç yüklü kompozitler elde edilebilecektir Üstelik diğer sistemlerde olduğu gibi mikrokürenin önceden hazırlanıp ilaç etken maddesinin küreciklere sonradan yüklenmesi aşaması da doğrudan ortadan kalkacaktır Bir sonraki aşamada ise ilaç yüklü mikrokürecikler farklı pH çözeltilerine pH 1 5 pH 7 4 ve pH 8 0 konularak ilacı geri salınım analizleri yapılacaktır

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.