İlaç Etken Maddelerinin Hızlı Seçici ve Hassas Tayinleri İçin Nanomateryal Destekli Moleküler Baskılı Elektrokimyasal Sensörlerin Geliştirilmesi


SAĞIRLI A. O. (Yürütücü), ÖZDEMİR Z., ÇETİNKAYA A., KAYA S. İ., ÖZKAN S. A., AL A. S., et al.

CB Strateji ve Bütçe Başkanlığı (Kalkınma Bakanlığı) Projesi, 2023 - 2025

  • Proje Türü: CB Strateji ve Bütçe Başkanlığı (Kalkınma Bakanlığı) Projesi
  • Başlama Tarihi: Ocak 2023
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2025

Proje Özeti

Nörotransmiterler, hayvanlarda ve insanlarda hücreler ve organlar arasındaki “iletişimden” sorumlu olan ve kritik işlevleri yerine getiren biyomoleküllerdir. Genel olarak nörotransmiterler, katekolaminler, indolaminler, amino asitler, nöropeptidler, kolinerjikler ve serbest radikaller olarak sınıflandırılırlar. Biyomoleküllerin sinirsel sinyal yollarının arızalanması, şizofreni gibi bazı zihinsel bozukluklarla ilişkilendirilmiştir. Bu hastalık dünya nüfusunun yaklaşık %0,7'sini etkilemektedir. Günümüzdeki tedavileri esas olarak atipik antipsikotik ilaçların kullanımıyla sağlanır ve en çok kullanılanları klozapin, aripiprazol, paliperidon ve ketiapin fumarattır. Bu yeni nesil ilaçlar tipik olanlardan daha az yan etki gösterse de yine de hasta sağlığını etkileyebilmektedir. Literatürde yan etkilerine yönelik net sonuçlar bulunmadığından araştırılmaya devam edilmektedir. Şizofreninin biyokimyasal hipotezine göre, dopaminerjik reseptörlerle etkileşime giren nörotransmitterlerin fazlalığı hipersignalizme yol açarak hastalığın etkilerini tetiklemektedir. Hastalığa karşı koymak için bir antipsikotik ilaç, bu etkiyi önleyen reseptörlerle etkileşime girebilmelidir. Bu nedenle, son zamanlarda, antipsikotik ilaçlar hala ekstrapiramidal yan etkiler gösterse de tedavi amaçlı kullanılmaya devam edilmektedir. Ek olarak, bu ilaçların hücreye bağlanma mekanizmasının değişkenliği, toksisite ve yüksek maliyet nedeniyle bir antipsikotik ajan geliştirmek kolay değildir. Bu durum tedavi sürecinin uzamasına, kronik hastalıklara dönüşmesine ve sosyo-ekonomik kayıplara yol açmaktadır. Ayrıca psikiyatrik hastalıkların tedavisinde kullanılan klozapin, aripiprazol, paliperidon ve ketiapin fumarat gibi antipsikotik ilaçlar için mevcut yöntemlere göre daha hassas, seçici ve hızlı bir elektrokimyasal sensör geliştirilmesi için moleküler baskılanmış polimer (MIP) yöntemi kullanılması planlanmaktadır. MIP'ler, bir kez uygun şekilde üretildikten sonra hedef molekülleri spesifik olarak tanıyan bir tür sentetik moleküler tanıma materyalidir. Ayrıca, hedef molekül için iyi seçiciliğe sahip spesifik bağlanma bölgeleri oluşturan bir tekniktir. Bu teknikle beraber sensörün hassasiyetini ve etkinliğini arttırmak için MWCNT’ler, Au, Pt, Ag gibi metalik nanopartiküller kullanılacaktır. Bu nanomateryallerin iyi elektriksel iletkenlik, geniş yüzey alanı ve kolay elektron transfer gibi avantajlarından dolayı MIP uygulamaları için oldukça öneme sahiptir. Bu proje kapsamında, antipsikotik ilaçlar için kompleks ortamlardan tayin için oldukça seçici ve hassas tanıma bölgeleri içeren MIP’lerin sentezi, elektropolimerizasyon, fotopolimerizasyon ve termal polimerizasyon gibi farklı yöntemler kullanılarak hedeflenmektedir. Fonksiyonel monomerlerin kalıp molekül varlığında baskılanmasıyla geliştirilecek olan moleküler baskılanmış polimer temelli sensörün performansının değerlendirilmesi, deney şartlarının optimizasyonu ve elektrot yüzeyinin karakterizasyonu, diferansiyel puls voltametri, dönüşümlü voltametri, elektrokimyasal impedans spektroskopi gibi elektroanalitik yöntemler kullanılarak gerçekleştirilecektir.