Mikro kabarcığın silika ile kapsüllenerek mukavemetinin artırılması

Abstract

Mikro kabarcıklar, oldukça küçük, içleri gaz ile dolu, çapları yaklaşık 1-10 µm arasında olan, kapsüllenmiş kabarcıklardır. Gazdan oluşan çekirdek kısımları, lipitler, proteinler, polimerler, sürfaktanlar ya da proteinlerle lipitlerin harmanlanmasıyla kapsüllenebilmektedir. Gaz halindeki çekirdeklerin sıkıştırılmasıyla birlikte, kılcal damarlar içinden kan geçerken ve ultrasona maruz bırakıldıkları zaman şekillerinde deformasyonlar gerçekleşmektedir. Ultrasona maruz bırakılan mikro kabarcığın kabuğunda büzülme ve genişlemeler olmaktadır. Bu da gelen ultrason radyasyonunda geri saçılmalara, kavitasyona veya mikro kabarcığın kabuğunda patlamalara sebep olduğundan dolayı, mikro kabarcıklar ultrasonik görüntülemede kontrastı artıran ajan olarak ve hedefe ilaç salınımı / gen iletimi gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Mikro kabarcıkların ilaç salınımında kullanılabilmesi için, ses dalgalarının kapsülün eşik enerjisini aşması gerekmektedir. Ultrasonun eşik enerjisi kapsülün eşik enerjisine eşit veya daha altında ise kontrast sağlanmaktadır, ultrasonun eşik enerjisi kapsülün eşik enerjisinin üzerinde ise kapsülasyon kırılıp ilaç salınımı gerçekleşmektedir. Literatür araştırmalarına göre, kapsülasyon daha önce silika ile yapılmamış olup lipit, protein, polimer ve sürfaktan ile yapılmıştır. Fakat bu kapsülasyon maddelerinin yapıya rijitlik katarak kontrastı engellemek, stabiliteyi azaltmak gibi çeşitli dezavantajları bulunmaktadır. Bu çalışmada, yüksek Q-değerine sahip perfloropropan gazından sentezlenen mikrokabarcığın, silika ile kapsülasyonu yapılarak mikrokabarcık stabilitesinin artırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla; mikro kabarcık elde edilirken sürfaktan miktarları ile kullanılan gazın miktarı değiştirilerek emülsiyon sistemi hazırlandı ve her adımda pH kontrolü yapıldı. Partikül boyutu ve zeta potansiyellerine bakılarak istenilen değerler elde edildikten sonra, TEOS hidroliz edilerek mikro kabarcığın silika (siloksan bağı) ile kapsülasyonu gerçekleştirildi. Sentezlenen ve kapsüllenen mikro kabarcıkların karakterizasyon testlerinde ilk olarak; Zeta-Sizer Cihazı kullanılarak boyut analizi ve zeta potansiyel değerlerine bakıldı, sonraki adımda ise; mikro kabarcığın yüzey morfolojisini ve iç kısımlarını anlamak ve yorumlayabilmek için TEM (Geçirimli Elektron Mikroskobu) analizleri yaptırıldı.