terapötik nanoaygıtlar

7/31/2019 teraptik nanoaygtlar

1/35


2/35

Teraptik; geni bir anlamda canltedavileri srecindeki mdaheleleri

ifade eder.Nanoteraptik aygtlardaki ama; invivo kullanmdr ve invasivenin(tedavinin vcuda girii) olduka aza

indirgenmesidir.ok kk boyutlara ve hacimlere birfonksiyonun kazandrlmas ve aynzamanda multipotent olmas ile nano

aygtlar bu amaca uygundur.


3/35

Biyoteknoloji, farmastik kullanm iinbireysel protein ve nkleik asit

retimine(supra molekller)younlamtr.Ancak bu ilgi yerini daha karmakyaplara brakmaktadr.Yeni top-down ve bottom-upmateryaller gelenekselbiyoteknolojinin snrlarngeniletmektedir.


4/35

Bu yeni materyaller biyomolekllerin

organizasyonunu ve alma aktiviteleriniiyiletirebilecek yaplardr.Nanobiyoteknolojik aralar yada sentetik

nanoaygtlar da denmektedir.


5/35

Nanoteraptiklerin Dizayn Kapsam

Nanoaygtlarn dizayn teraptik etkisidikkate alnarak materyallerinnanoboyuttaki

kuantum,elektriksel,mekanik vebiyolojik zelliklerine gre yaplr.Diertaraftan miktardanemlidir.Supramoleklden balayarakorganel, hcre organizma hedefinegre hem miktar hemde dizaynkoullar deiir.


6/35

Uygulama alannn biyolojik oluu dier

nanoteknolojik uygulamalara grenanoteraptik retimini daha zor klar.

Biyolojik molekllerin aktivitelerifonksiyonlar dier biyolojik molekllerleetkileimi gznne alnarak dizayngerekletirilir ve bu da nanoaygtlara

spesifik ve duyarl olma ihtiyac kazandrr.


7/35

Nanoboyutta mdaheleye uygun olanhastalklarla teraptiknanoteknolojinin olduka

yaygnlamas beklenmektedir.

zellikle kanser , kardiyovasklerhastalk teadavileri ve al tedavilernano lekte mdahelelere oldukauygundur.


8/35

Nanoaygtlarn baz idealkarakteristikleri:

- Biyolojik molekller fonksiyonel olmaldr.

- Aygt fonksiyonu , aygt aralarnn toplamaktivitesini ierir- Aygt komponentleri aygtn fonksiyonunubelirler.

- Aygt fonksiyonlar biyolojik ortamdaemsalsiz olabilmelidir.


9/35

Nanobiyolojik aygtlarn

karakteristikeri

- Teraptikler olduka az invasiv olmal- Teraptikler hastalkl alan hedefleme

kapasitesinde olmal- Hastalkl blgelere kar duyar olmal;

hastalk hakknda bilgi verebilmeli veayarlanabilir, kontrol edilebilir olmaldr.

- Teraptik fonksiyonlar standardizebirimlere ayrlm olmal

- Birimlerin teraptik fonksiyonlardeitirilebilir ve ayarlanabilir olmaldr.


10/35

NANOTERAPTK AYGITLARA

SENTETK YAKLAIMLAR :TOP-DOWN /BOTTOM UPNanomateryal sentezinde yaygn olarak

top down ve bottom up prosesleriuygulanr.Top down yaklam byk molekllerlebalar ve kullanm tekniine bal

olarak ve kontrol dzeyine greistenilen kk yaplara ulalr.Litografi ve milling teknikleri gibi ou

mikroretim teknikleri bu proses iinuygundur.


11/35

Bottom-up prosesler kk molekllerlebalar ve farkl metod ve kontrol dzeyleri

ile istenilen rnlere ulalr. Atomik kuvvetmikroskopisiyle sentezlenen inorganikyaplar ve polimer sentez rnleri bunlararnektir.


12/35

Top-Down Prosesi :Mikro retim Teknii ile Nano

Gzenekli Membran retimi

Litografi teknii ile nano gzenekli silikonmembran retimi bu ileme rnek

verilebilir, immno izolasyonalmalarnda kullanlr.

Litografi 3 temel admdan oluur;

1-Kalp dizayn2- Kalba uygulama3- Kalbn ayrlmas


13/35


14/35

a)Fotolitografi ile substrata zel maskelerhazrlanp, maskelerden de kalphazrlanr.Por klar protonlanm silikon(koyukahve) ve boronatlanm silikonun(gri)asitle oyulmasyla oluturulur.

b) Kontroll bir ekilde ayn kalnlkta silikonoksit yerletirilir(beyaz)

c)Kaln polisilikon tabaka ( ak kahve) ile

silikon oksitin st kaplanr, diertaraftan por klar alr.d) Por akl silikon oksitin hidroflorik asit

ile alr.


15/35

Bottom-up Proses :

Poli(amido) Amin (PAMAM)Dendirimerlerinin Sentezi


16/35

Katmanlar halinde sentezlenen ve polimerik tekrarnitelerini ieren yaplara dendirimer denmektedir.

ekirdek yap zerine eklenen dallar ve bu dallarada eklenen son gruplar araclyla istenilen ileveuygun hale getirilebilirler.

Biyosensr olarak kullanlabilecekleri gibi ila salmsistemleri, zgl hcre ve doku tanma zelliklerinesahip nanomakineler olarak tasarlanmalar veretilmeleri mmkndr.


17/35

En nemli yapsal zellikleri oransal geometrisi veyksek monodispersitesidir.Sentetik materyalleriinde mevcut en monodisperse yaplardr.

PAMAM dendirimerleri balatc bir amonyakekirdei evresinde oluurlar.

Metil akrilat katlmas ve sonrasnda etilen diamininyapya eklenmesiyle ilk dendirimer ekirdeiolumu olur.


18/35


19/35

Teknolojik Ve Biyolojik OlanaklarSentez Yaklamlar

Nanoaygtlarn zelliklerinde bahsedildiigibi aygt bileenleri aygt fonksiyonunubelirlemelidir.Bunun iinde uygun bir

sentez yaklam seilmelidir.Bu sentez yaklamlarn

- assemble

- self- assemble olarak ikiyeayrabiliriz.


20/35

Eer materyal elektrostatik,hidrofobik ,van

der waals etkileimleri veya hidrojenbayla yada molekl ii etkileimlerle yapoluturma eiliminde ise self assemble,

aksi takdirde ise assemble olarakadlandrlr.

Elektron-ekirdek litografisi,AFM kullanlanyntemler , dip-pen nanolitografi assemble

yaklamlara rnektir.


21/35

Karbon nanotpler , fullerene ve polimer kimyasyntemleri self-assemble yaklamlara rnektir.


22/35

NANOTERAPTKLERNUYGULAMA ALANLARI

Uygulamadaki avantajlar:Artm ila znrlParalanmaya kar koruma

Toksit etkilerin azalmasUzatlm etkiBiyo yararlanmn gelitirilmesiDalm zelliklerinin dzenlenmesiHedefleme (hcre/doku)


23/35

UYGULAMA ALANLARI

OnkolojiKardiyovaskler Sistem

mmn Sistem

KontrollSalmSistemleri

Alar

Biyosensrler


24/35

ONKOLOJDE NANOTERAPTK AYGITLAR

Mevcut tedavi yntemleri(ila, kemoterapi,radyoterapi) kanser tedavisinde yeterlideildir.

Nanoteraptik cihazlar zellikle boyutlar

sayesinde tmr detavilerinde dahabaarldr. Nanoteraptik aygtlar sitoksin ile normal

hcrelerden ayrlr fakat tmrl hcrelereszarlar.


25/35

NANOTERAPTKLERN KARDYOVASKLERUYGULAMALARI

Mevcut doku mhendislii sayesindeaygtlar, boyutlu , gzenekli veadehezyon zelliine sahip olmasndan

byme ve fonksiyonel damar retmekiin hcrelerin oalmasna olanaksalar

Molekllerin organizasyonu ve

etkileimini mems (Mikro Elektro-Mekanik Sistemler) teknolojisi iledizayn ederek kardiyovesklersensrlerin gelitirilmesini salar.


26/35

SSTEMLERNDEKUYGULAMALAR

ksmdatanan ila

moleklleri

Florokrom/k sinyali

ile ila salnm modl

Kontrast

grntleme

modl

Hedefe

ynlendirme

modl

Florokrom alg

modl


27/35

Akll nanoara olarak uygulananmultimerik dendrimer tasarm, zerinde

tad modller araclyla hcre d folikasit reseptrn tanyarak hcre iineantikanser ila uygulamas yapabilen birnanoyapdr.

Hedefe ynlendirme modl hcrezglln salarken, florokrom algmodl folik asit reseptrne balanarakuygun dalga boyunda sinyal yayar.


28/35

zgl sinyali alglayan ila salnm modldendrimerin gvde yapsnda bulunan

metotreksat ilacnn salnm iin gvdeyapsn aar.

Bu yaklamn hayata geirilmesiyle birinsan epidermoid karsinoma hcre hattolan KB hcrelerine ortamkonsantrasyonundan 100 kat fazlametotreksat verilmesi mmkn olmutur


29/35

Nanoteknolojinin getirdii nemli yeniliklerden biride hcreye zg gen transferini baarmak zeregelitirilen dendrimerik nanoyaplardr

Nanobilimin en nemli rnlerinden biri dekukusuz akll ila salnm sistemleriningelitirilebilmesidir.

Nanoparacklar araclyla ila tanmnnen gl yn, istenilen yzey modifikasyonlar

sayesinde, paracklara biyotaklit zelliikazandrlabilmesidir.

Bu sayede ila tayclarnn yanlzca belirlibir blgede, belirli bir damarda veya belirli bir

evrede ila salnm yapmalar salanm olur.

Bu yaklam tedavi zglln arttrabilmesiyleila tedavisinde eni bir r a ma a


30/35

BYOSENSR ALANINDAKUYGULAMALAR

Nanotp alannda biyo-sensorlar, ilk olarakyar iletken zellikte tasarlanan vesentezlenen karbon nano-tp yaplarlaaratrlmaya balanmtr.

Bu almalarn amac karbon nano-tpyapda biyo-alglayclarn mikro elektronikbileenlere elenmesiyle biyolojik

sistemlerdeki elektrik veya elektrokimyasalsinyallerin tannmas ve okunabilmesinisalamaktr.


31/35

Nanoteknoloji, zgl nkleik asit dizilerinintannmasnda yeni bir r amayahazrlanmaktadr.

Bu sayede yeni biyo belirtelerin

gelitirilmesi, kii baznda yksek lekli

dizi analizinin mmkn olmas ile kiiyezg yeni tan testleri araclylakiiselletirilmi tp uygulamalar ortayakacak ve yaygnlaacaktr.

UYGULAMA ALANINDAK


32/35

UYGULAMA ALANINDAKKISITLAMALAR

Nano-boyutta retilmeleri nedeniyle dk leklireaksiyonlara neden olan nano-materyal retimi,kimyann uzun tecrbe ve bilgi birikimine sahipolduu alanlardan biri deildir.

Nano-paracklarn retim aamasnda oluan yanrnler ve kullanlmayan nano-partikllerin doave evrede akbetinin ne olaca bilinmemektedir.


33/35

Dier ynden, nano-paracklarn canldauygulamalarnn uzun dnem

etkileri hakknda da bilgi vetoksisite testleri in-vitroortamla snrl kalmaktadr. n-vivo toksisite deneyleriliteratrde ok snrl saydayer almaktadr.


34/35

Yaplan almalarda Nano-paracklarn Ennemli ve Olas Yan Etki Nedenleri

Beklenen dalm alanlarnn dnakmalar

Fagositozdan kaabilecek kadar ufakolmalar

Proteinlerin yaplarn modifiye ederekinflamatuvar ve toksik etki ortayakarmalar

Karbon nano-tplerin uzun filamentzagregatlar oluturabilme potansiyelidir.

Dier ynden karbon nano-tpler hzla ve


35/35

BZ DNLEDNZ N TEEKKR EDERZ

Rait BOSTANCI 04078089

Murat ERDOAN 04078086 Muhammet ZORLU 04078093

Documents

terapötik nanoaygıtlar