Endotoksin uzaklaştırılmasına yönelik polietilenimin (PEİ) ligand temelli kriyojellerin hazırlanması
Preparation of ligand-based cryogels composed of polyethyleneimine (PEİ) for the removal of endotoxins
- Tez No: 986739
- Danışmanlar: PROF. DR. HANDAN YAVUZ ALAGÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gram-negatif bakterilerin hücre duvarı bütünlüğünün bozulmasıyla salınan endotoksin (lipopolisakkarit, LPS), güçlü bir immün yanıtı tetikleyerek sepsis, septik şok ve bağırsak iltihabı gibi ciddi klinik tablolara neden olabilen oldukça toksik bir biyomoleküldür. Tıbbi preparatlar, biyoteknolojik ürünler ve intravenöz çözeltiler gibi birçok kritik uygulamada endotoksin kontaminasyonunun giderilmesi zorunludur. Bu doğrultuda, bu çalışma kapsamında endotoksin adsorpsiyonuna yönelik yüksek performanslı ve tekrar kullanılabilir adsorban materyaller geliştirmek amacıyla poli(2-hidroksietil metakrilat) (HEMA) ve glisidil metakrilat (GMA) esaslı kriyojel membranlar, farklı derişimlerdeki polietilenimin (PEI) çözeltileri ile modifiye edilmiştir. Elde edilen P(HEMA-GMA)-PEI kriyojel membranlarının adsorpsiyon verimine etki eden parametreler—PEI % derişimi, endotoksin konsantrasyonu ve sıcaklık—sistematik olarak incelenmiş ve süreç optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bulgular, maksimum endotoksin gideriminin 25 °C'de %25 PEI ile muamele edilen membranlarda elde edildiğini göstermiştir. Artan endotoksin derişimlerinin membran yüzeyindeki aktif bağlanma bölgeleriyle daha fazla etkileşime girmesi, adsorpsiyon yüzdesinde belirgin bir artışa yol açmıştır. Adsorpsiyon deneyleri hem sulu çözeltilerde hem de yapay plazma ortamında yürütülmüş, Limulus Amebosit Lizatı (LAL) testi sonuçları iki ortam arasında yüksek tutarlılık göstermiştir. Bu durum, kriyojel membranların biyolojik açıdan daha karmaşık ortamlarda da etkili bir endotoksin giderimi sağlayabildiğini ortaya koymaktadır. Membranların operasyonel kararlılığı, altı ardışık adsorpsiyon–desorpsiyon döngüsü boyunca değerlendirildiğinde, bağlanma kapasitesinde anlamlı bir düşüş gözlenmemiştir. Bu bulgu, P(HEMA-GMA)-PEI adsorbanlarının endüstriyel ve biyoteknolojik uygulamalarda tekrar kullanılabilirlik açısından önemli bir avantaja sahip olduğunu göstermektedir. Deneysel verilerin Langmuir adsorpsiyon izoterm modeli ile yüksek uyum göstermesi, endotoksin–membran etkileşimlerinin tek tabakalı ve homojen yüzey bağlanma bölgeleri üzerinden gerçekleştiğini desteklemektedir. Sonuç olarak, geliştirilen kriyojel membranlar endotoksin giderimi için yüksek kapasiteli, seçici, kararlı ve yeniden kullanılabilir nitelikte güçlü aday malzemeler olarak değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
Endotoxin, specifically lipopolysaccharide (LPS), released through the disruption of the cell wall integrity of Gram-negative bacteria, represents a highly toxic biomolecule capable of eliciting a robust immune response and precipitating severe clinical conditions, including sepsis, septic shock, and intestinal inflammation. The eradication of endotoxin contamination is paramount in numerous critical applications, such as medical preparations, biotechnological products, and intravenous solutions. Accordingly, this study focuses on the modification of Poli(2-Hidroksietil Metakrilat) (HEMA) and glycidyl methacrylate (GMA)-based cryogel membranes with polyethylenimine (PEI) solutions at varying concentrations to develop high-performance, reusable adsorbent materials specifically designed for endotoxin adsorption. The parameters influencing the adsorption efficiency of the resulting P(HEMA-GMA)-PEI cryogel membranes—including PEI percentage concentration, endotoxin concentration, and temperature—were systematically examined, and process optimization was executed. The results indicated that maximum endotoxin removal was attained in membranes treated with 25% PEI at a temperature of 25°C. Increased endotoxin concentrations demonstrated a more pronounced interaction with the active binding sites on the membrane surface, leading to a substantial enhancement in the adsorption percentage. Adsorption experiments were performed in both aqueous solutions and simulated plasma, with Limulus Amebocyte Lysate (LAL) test results revealing high consistency between the two media. This finding underscores the effectiveness of cryogel membranes in facilitating endotoxin removal in biologically complex environments. When assessing the operational stability of the membranes over six consecutive adsorption-desorption cycles, no significant reduction in binding capacity was observed. This observation affirms that P(HEMA-GMA)-PEI adsorbents possess a noteworthy advantage in terms of reusability for industrial and biotechnological applications. The strong correlation of the experimental data with the Langmuir adsorption isotherm model supports the hypothesis that endotoxin-membrane interactions occur through monolayered, homogeneous surface binding sites. Therefore, the developed cryogel membranes are regarded as promising candidate materials for endotoxin removal, exhibiting high capacity, selectivity, stability, and reusability.
Benzer Tezler
- Deneysel ekstrahepatik kolestazda oluşan akut böbrek yetersizliği etyopatogenezi üzerine oral laktulozun etkisi
Başlık çevirisi yok
ABUT KEBUDİ
- Crystal protein production and its genetic expression in a local isolate of Bascillus Thuringiensis
Bacillus thuringiensis'de crystal protein üretimi ve expresionu
PARVANEH AFKHAMİ
- Sağlıklı çocuklarda demir eksikliğinin nötrofil fonksiyonlar üzerindeki etkisinin kalitatif NBT testi ile araştırılması
Başlık çevirisi yok
ERDOĞAN MUHİDDİN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1992
İstanbul ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
