Polymer based nanoparticles are widely used in various biomedical applications due to their easily tunable size and morphology. Furthermore, characteristic properties such as solubility or biocompatibility can also be adapted depending on the needs of the application. Desired properties can easily be incorporated with the right choice of material from an extensive pool of available polymers Micellar structures are one of the most utilized examples of polymeric nano-structures with their amphiphilic nature, controllable size, morphology and surface properties on top of their unique capability of encapsulating host molecules. They can be obtained effortlessly with a one pot, straightforward reaction, by using polymerization induced self-assembly (PISA) technique.In this study, our aim is to obtain micellar polymeric nanomaterial with a functionalizable surface and guest molecule encapsulation capability by using the PISA technique. Surface functionalizability will be used to introduce targeting units on the surface of the nanoparticles for specific cancer tissues, whereas the hosting through encapsulation will be used to carry hydrophobic dyes as cargo. For this purpose, p(PEGMEMA)-b-pST copolymers with dibromomaleimide (DBM) end groups were synthesized in a solvent, where they will self-assemble during the polymerization of the second block and form stable nanomaterial. It was observed that the formation of the nanoparticles were dependent on the degree of polymerization of the solvophobic pST block. Nile red, a hydrophobic dye, was also introduced in the media during the polymerization and encapsulated by the nanoparticles in situ. The DBM moieties on the surface were used for further functionalization of the particles as they are well known to give fast and mild reactions with free thiol-containing compounds. Nanoparticles were reacted with two different thiol bearing molecules, one of which was a cysteine containing peptide that has very high affinity for integrin receptors that are overexpressed on cancer tissues. Consequently, a new type of surface functionalized PISA particles with targeting property and guest molecule encapsulation capability are successfully synthesized.

Polimerik nano malzemeler, ayarlanabilir boyutları ve şekilleri ve çözünürlük ya da biyouyumluluk gibi ihtiyaca göre şekillendirilebilen çok çeşitli özellikleri sayesinde biyomedikal uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadırlar. Bu geniş özellik yelpazesi, doğru malzeme seçimi ile uygulama amacına göre kolayca ayarlanabilmektedir ve polimer seçimi için birçok farklı alternatif mevcuttur. Misel yapıları, polimerik malzemeler arasında en sık kullanılan yapılardan biridir. Amfifilik yapıları, kolaylıkla kontrol edilebilir boyut, şekil ve yüzey özellikleri ve konuk molekül taşıyabilme özellikleri, sıklıkla tercih edilmelerinin temel nedenleridir. Bu tür yapılar, polimerizasyon uyarımlı öztoplanma tekniği kullanılarak kolayca ve tek adımda elde edilebilmektedir.Bu çalışmanın amacı, polimerizasyon uyarımlı öztoplanma tekniğini kullanarak, yüzeyi fonsyonelleştirilebilen ve konuk molekül taşıyabilen polimerik nanomalzemeler hazırlamaktır. Yüzeyine fonksiyonelleştirilmesi kanser hücreleri için hedefleyici proteinler yerleştirilmekte kullanılırken; konakçı özelliği, hidrofobik bir boyanın hapsedilerek taşınabilmesini sağlayacaktır. Bu amaçla, dibromomaleimid (DBM) uçlu, p(PEGMEMA)-b-pST kopolimerleri, ikinci bloğun polimerizasyonu sırasında stabil nano agregatlar oluşturacakları bir çözücü içinde sentezlenmiştir. Nano agregatların oluşması çözünmeyen bloğun polimerizasyon kertesine bağlı olarak gerçekleşir. Ayrıca hidrofobik bir boya olan nil kırmızısı da polimerizasyon ortamına eklenerek, aynı anda enkapsüle edilmesi sağlanmıştır. Yüzeye yerleştirilmiş olan DBM birimleri nanoparçacıkların polimerizasyondan sonra işlevselleştirilmesini sağlamak için kullanılmıştır. DBM birimleri, herhangi bir tiyol grubuyla hızlı ve kolay bir reaksyon vermeleri ile bilinir. Bu nedenle nanoparçacıkların iki farklı tiyol içeren molekülle reaksyonu incelenmiştir. Bu moleküllerden biri, kanser hücrelerinde gereğinden fazla üretilen integrin reseptörlerini hedefleyen sistein içeren özel bir peptiddir. Böylece, hem boya taşıyan hem de yüzeyi hedefleyici bir peptid ile işlevselleştirilmiş nano malzemeler başarıyla üretilmiştir.