Peptit jellerin viskoelastik özelliklerinin pasif mikroreoloji yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Tüm organik yapılar arasında peptitler biyouyumluluk, kimyasal çeşitlilik, proteinlere olan benzerliği ve kendiliğinden düzenlenme (self-assembly) özelliklerinden dolayı önemli bir yere sahiptir. Peptit tabanlı moleküllerin oluşturduğu peptit amfifil yapıları ilaç sektörü, doku mühendisliği, görüntüleme araçları ve enerji depolama gibi bir çok farklı alanda kullanılır. Bu sebeple peptit amfifillerin oluşturduğu nanofiber yapılarının mekanik özelliklerini bilmek, bu yapıların değişik alanlarda uygulanabilirliğini araştırma açısından önemlidir. Malzemelerin yapısal özelliklerini incelemede kullanılan klasik reometreler malzemeye dış kuvvet uygulayarak tepkisini ölçer ve bu ölçüm sonucunda tepkinin ortalama bir değerini yansıtır. Bölgesel ölçümün mümkün olmayışı ve ölçüm için istenilen hacim miktarının en az 5-10 mL olması, biyomalzemeler gibi sentezlenmesi zor ve inhomojen özellik gösteren sistemleri incelemeyi zorlaştırır. Üstelik peptit amfifil moleküllerinin kendiliğinden düzenlenme ile oluşturduğu kırılgan nanofiber yapı dış kuvvetin varlığında zarar görmektedir. Bu nedenle bu gibi malzemelerin karakteristik özellikleri incelenirken kullanılacak metodun hassasiyeti çok önemlidir. Bu çalışmada kontrollü bir şekilde Bilkent UNAM'da sentezlenmiş olan iki farklı peptit amfifilin bir araya gelmesiyle oluşan nanofiber yapısının karakteristik özellikleri pasif mikroreoloji metodu ile incelenmiştir. Pasif mikroreoloji metodunda ölçüm için malzeme hacminin 5-10 mikro litre kadar olması yeterlidir. Bu metot ihtiyaç duyduğu dış kuvveti, malzemeye eklenen koloit parçacıklarının yaptığı Brownian hareketiyle sağlamış olup ölçüm sırasında ağ yapısında herhangi bir tahribata yol açmamıştır. Ayrıca bu teknik klasik yöntemlerden farklı olarak bölgesel ölçüm yapabilme imkanı tanımasıyla inhomojen özellik gösteren malzemelerin karakteristik özelliklerini belirlemede kolaylık sağlar. Bu metotta farklı yüzey kimyasına (COOH ve NH2 yüzey grupları) ve farklı yarıçapa (0,5-1 mikro metre) sahip koloit parçacıklarının peptit jel içinde yaptığı Brownian hareketi floresan mikroskopu ile görüntülendi ve görüntüler kaydedildi. Görüntü analiz programı IDL (Interactive Data Language) kullanılarak peptit jellerin viskoelastik özellikleri belirlenerek bölgesel olarak heterojenlik gösteren yapısı haritalandırılmıştır. Aynı jel yapısının içine gömülecek olan farklı yüzey kimyası ve yarıçapa sahip koloit parçacıklarının jel yapısını nasıl etkilediği araştırılmıştır