Proteinlerin kontak lensteki difüzyon katsayısının ve derişim profillerinin incelenmesi

Abstract

Kontak lenslerin biyomedikal uygulamalarda geniş kullanım alanları vardır. Kontak lenslerin kullanım süreleri oksijen geçirgenlikleri ve protein gibi gözyaşı bileşenlerini biriktirme kapasiteleriyle doğrudan ilişkilidir. Kontak lenslerde biriken proteinler görüş zorluklarına ve göz hastalıklarına sebep olmaktadırlar. Bu sebeple kullanım süresi ve kontak lenslerin temizleme prosedürü hakkındaki bilgiler büyük önem taşımaktadır. Bu yüksek lisans tezinde, gözyaşı içerisinde bulunan proteinler arasında en yüksek derişime sahip olan lizozimin kontak lenslere adsorpsiyonu ve desorpsiyonu araştırılmıştır. Kontak lenslere protein taşınım mekanizmasını açıklayan genel hız modeli tabanlı karakteristik kenar uzunluğu yöntemi geliştirilmiştir. Buna göre lizozimin yığın sıvı faz içerisindeki, sıvı-katı ara yüzeydeki ve katı içerisindeki derişimleri ayrı ayrı tanımlanmış ve bunlar arasındaki denge koşulları belirlenmiştir. Deneyler gözyaşı proteini olarak lizozim, ortam çözeltisi olarak PBS ve adsorban olarak Etafilcon A Acuvue 2 marka kontak lensler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tez kapsamında matematiksel ifadelerin çözümü için gerekli olan algoritma hazırlanmıştır. Buna göre homojen difüzyon katsayısı (Ds) 1.730x10-8 cm2/s olarak bulunmuştur. Ayrıca Etafilcon A kontak lenslerin 6 saat kullanıldığında, PBS içinde temizlenmeleri için 2 saatin yeterli olduğu sonucu elde edilmiştir. Bu yüksek lisans tezinde kontak lensin gün içerisinde takılabileceği süre ve yıkama çözeltisi içerisinde bekletilmesi gereken süre ile ilgili bilgiler tespit edilmiştir. Deneysel ve teorik çalışmalar gerçekleştirilmiş ve lizozimin kontak lenslerdeki difüzyon katsayısı ve derişim profilleri elde edilmiştir.

Contact lenses have a wide usage in biomedical applications. Lifetime of contact lenses depend on their oxygen permeability and the accumulation of the teardrops components, e.g. proteins. They may increase the vision defects and cause eye-diseases. Therefore, the information about the usage time and the cleaning procedure of the contact lenses has a great importance. In this MS thesis, the concentration profiles of lysozym, which has the highest concentration among the proteins in teardrops, during its adsorption and desorption. The general rate model based characteristic edge length method which describes the protein transport mechanism to the contact lenses has been developed. According to this, concentrations in the bulk liquid phase, at the liquid and solid interphase and in the solid phase was individually defined and the equilibrium conditions between these were determined. Experiments were carried out by using the lysozyme as teardrop protein and the PBS buffer solution as medium solution and the Etafilcon A Acuvue 2 brand contact lenses as adsorbent. The algorithm required for the solution of mathematical expressions was prepared within the thesis. Consequently, homogeneous diffusion coefficient (Ds) was found as 1.730x10-8 cm2/s. In addition, it was found that when the Etafilcon A contact lenses were utilized for 6 h, 2 h was enough for their cleaning in PBS. In summary in this MS thesis, information about the usage time of contact lenses and the period to be kept in cleaning solution during the day time was determined. The diffusion coefficient and concentration profiles of lysozyme were obtained by experimental and theoretical studies.