Çip Üzerinde Laboratuvar Sistemi ile Potansiyel İlaç Hammaddesi Olan Siklotidlerin Yüksek Verimli Olarak Eldesi

Üniversitemiz Hücresel Tedavi ve Kök Hücre Üretim, Uygulama ve Araştırma Merkezi (ESTEM)’nde doktora sonrası araştırmacı ilk yazar olan Dr. Aliakbar Ebrahimi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümü Dr. Öğr. Üyesi Hamed Ghorbanpoor ve sorumlu yazar olan Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü ile ayni zamanda ESTEM ve Translasyonel Tıp Uygulama ve Araştırma Merkezi (TATUM) öğretim üyesi Doç. Dr. Hüseyin Avcı’nın çip üzerinde laboratuvar alanında çalışmalarından hazırlanan “High-throughput Microfluidic Chip with Silica gel‐C18 Channels for Cyclotide Separation” başlıklı araştırma makalesi Analytical and Bioanalytical Chemistry dergisinde yayınlandı. Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi ve Azarbaijan Shahid Madani Üniversitesi (Tebriz, İran) ile ortaklaşa yürütülen çalışma TÜBİTAK Uluslararası İkili İş Birliği Projesi (TÜBİTAK-MSRT Joint Project 119N608) kapsamında Doç. Dr. Hüseyin Avcı’nın yürütücülüğünde desteklendi.

Son 20 yılda, geleneksel kromatografiye dayalı yöntemlerin yüksek maliyet, uzun işlem süreleri, numune hacimleri ve düşük ayırma verimliliği gibi karşılaştığı zorlukların üstesinden gelmek için biyomoleküllerin saflaştırılması, izolasyonu ve ayrılması işlemlerinde mikroakışkan bazlı ayırma yöntemleri önem kazanmaktadir. Siklotidler veya siklik peptitler, bazı bitki aileleri tarafından savunma ajanı olarak kullanılan biyomoleküllerdir ve antimikrobiyalden antikanser özelliklere kadar değişen biyolojik aktiviteleri nedeniyle bilim insanlarının ilgisini çekmektedir. Ayırma işlemi ile saf siklotidlerin elde edilmesi, ilaç geliştirme stratejileri açısından kritik bir etkiye sahiptir. Burada ilk kez, siklotidleri ayırmak için mikroakışkan çip üzerinde laboratuvar tekniği ile yüksek performanslı sıvı kromatografisinin (HPLC) işlevi cok daha basit ve ekonomik bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda, silika jel-C18 sentezlenerek, fourier-transform kızılötesi spektroskopi (FTIR) ve proton nükleer manyetik rezonans (1HNMR) ile karakterize edilmiş ve daha sonra, mikrokanal içinde HPLC C-18 kolon benzeri bir yapı hazırlamak için mikrokanalar modifiye edilmiştir. Siklotid ekstraktı Viola ignobilis'ten düşük voltajlı elektrik alanı ekstraksiyon yöntemiyle elde edilmiştir. Mobil faz olarak distile suyun kullanıldığı mikrokanala 1 µl/dk akış hızıyla vigno 1, 2, 3, 4, 5 ve varv A siklotidlerini içeren ekstrakt enjekte edilmiş ve daha sonra 2 dk aralıklarla örnekler toplanmıştır. Sonuçlar, siklotidlerin başarılı bir şekilde ayrılabildiğini ve farklı zaman dilimlerinde mikrokanaldan toplanabildiğini göstermektedir. Bu bulgular, mikroakışkan kanalların kullanımının hızlı, uygun maliyetli ve basit bir yöntem olarak güçlü ilaç hammadde potansiyeline sahip siklotidlerin ayrılmasında yüksek etkiye sahip olduğunu ve geliştirilen çip üzerinde laboratuvar cihazın siklotidlerin ilaç keşif araştırmalarında yaygın uygulamalar bulabileceğini göstermektedir.

Makale erişim bağlantısı: https://link.springer.com/article/10.1007/s00216-023-04966-3