LL-37 peptidinin lignin kaprolakton polimerine immobilizasyonu ve antimikrobiyal özelliğinin incelenmesi


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara Üniversitesi, Turkey

Approval Date: 2015

Thesis Language: Turkish

Student: Deka Abdullahi Farah

Consultant: AYŞE OGAN

Abstract:

LL-37 Peptidinin Lignin Kaprolakton Polimerine İmmobilizasyonu ve Antimikrobiyal Özelliğinin İncelenmesi Yara tedavisi ciddi bir sağlık problemidir ve sağlığa ayrılan kaynakların büyük bir kısmı yara tedavisine aktarılmaktadır. Alışılagelmiş yara tedavi edici ürünler ve antibiyotikler, antibiyotiklere dirençli mikroorganizmalar ile enfekte olmuş kronik ülserleşmiş yaralara ve diyabetik ayak yaralarına karşı çok etkin değildir. Biyopolimerler, sentetik polimerlere göre daha etkili şekilde yara iyileşmesini hızlandırırlar. Biyopolimerlerin yapı düzenlenmeleri normal bir cildin yapısına benzer olduğundan biyopolimerler biyouyumlulukları, biyobozunurlukları, yara iyileştirici özelliklerinin yanı sıra kolay uygulanabildikleri için ideal materyaller olarak tanımlanırlar. Bu özelliklerden dolayı geçtiğimiz yıllarda biyopolimerlerin tedavi başarısını arttırdığı için yara örtücü olarak kullanımları doku mühendisliğinde ve biyoteknolojide öncelik kazanmıştır. Proteaz inhibitörü veya antimikrobiyal maddeler içeren yara iyileştirici özelliğe sahip yeni biyopolimerlerin geliştirilmesine gereksinim vardır. LL-37 insan cildinde bulunan, bakterilere, mantarlara ve viral patojenlere karşı geniş spektrum sergileyen önemli bir antimikrobiyal peptiddir. Çalışmamızda yeni bir yara örtücü geliştirmek üzere lignin gibi doğada yaygın olarak bulunan bir biyopolimeri, kaprolakton ve poliakrilik asit ile plastikleştirerek film tabakaları hazırlanmış ve hazırlanan bu filmler aktifleştirilerek LL-37 peptidi kovalent olarak immobilize edilmiştir. Daha sonra bu filmler karakterize edilmiş ve filme bağlanan peptid miktarı ELISA kiti kullanılarak tespit edilmiştir. LL-37’nin %97gibi bir oranda polimere immobilize olduğu saptanmıştır. Filmlerden uygun miktarlarda alınan örnekler ile yapılan antimikrobiyal aktivite çalışmalarında kantitatif olarak antimikrobiyal aktivite tayin metodu kullanılmıştır. Deneylerden elde ettiğimiz sonuçlara göre LL-37 immobilize edilmiş filmlerin test bakterileri Gram-pozitif Staphylococcus aureus ve Gram-negatif Escherichia coli üzerinde antimikrobiyal etkiye sahip olduğu saptanmıştır. ABSTRACT Covalent Immobilization of LL-37 onto Caprolactone based polymer and investigation of its antimicrobial activities Wound healing is a serious health problem, and the management of chronic wounds places an enormous drain on healthcare resources. Conventional healing products and antibiotics are not very effective for chronic ulcerative lesions and diabetic foot wounds infected with antibiotic-resistant organisms. Biopolymers are more effective as a wound-healing accelerator than synthetic polymers. Because structural arrangement of biopolymers is similar to that of normal skin, biopolymers are easily applied and considered ideal materials for their biocompatibility, biodegradability, and wound healing properties. A lesion treated with biopolymers shows accelerated healing. Therefore, in recent years the use of biopolymers has gained priority in tissue engineering and biotechnology, both as dressing material and for enhancing treatment efficiency. There is a demand for new biopolymers designed with protease inhibitors and antimicrobials. LL-37 is an important antimicrobial peptide in human skin and exhibits a broad spectrum of antimicrobial activity against bacteria, fungi, and viral pathogens. Using lignin which is an abundant carbohydrate polymer in nature and a polyacrylic acid, we prepared a polymer film by plastifying caprolactone and polyacyrlic acid. Films were actified to immobilize LL-37. The structure was elucidated in terms of its functional groups by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and the morphology of the film was characterized by scanning electron microscopy (SEM) before and after the immobilization process. The amount of LL-37 immobilized was determined by ELISA method. Ninety seven per cent of LL-37 peptide was succesfully immobilized onto the films. Antimicrobial activity was determined in the film samples by quantitative antimicrobial activity method. According to the results, LL-37 immobilized film samples were effective on test organisms such as Gram-positive Staphylococcus aureus and Gram-negative Escherichia coli.