Gümüşderelioğlu M., Çatıker E.(Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 2014 - 2016
Projenin tamamlanması dört
aşamada gerçekleştirilmiştir. Bu aşamalar şu şekilde verilebilir: (1) Hidrojen transfer polimerizasyonu (HTP)
ile akrilamit, N-hidroksietil akrilamit ve N-(3-metoksipropil) akrilamit
monomer olarak kullanılarak sırasıyla karşılık gelen poli-β-alanin,
poli(N-hidroksietil-β-alanin) ve poli[N-(3-metoksipropil)-β-alanin]
polimerlerinin sentezlenmesi ve karakterizasyonları, (2) Sentezlenen
polimerlerin katkı ajanı olarak kullanılması ile poli(3-hidroksibütirat) (P3HB)
ile farklı bileşimdeki karışımlarının liyofilizasyon ile (alternatif olarak da
elektroeğirme ile) gözenekli matrislerinin elde edilmesi (3) Matrislerin mekanik
dayanım, sitotoksisite, biyobozunurluk testleri (4) Katkı içeren matrislerin doku
iskelesi olarak kullanılabilirliğinin belirlenmesi için hücre kültürü çalışması.
Sentezlenmesi planlanan her üç
polimerin de sentezi sağlanmıştır. Yapısal karakterizasyonları ve ortalama
molekül kütleleri belirlenmiştir. Poli-β-alanin,
poli[N-(3-metoksipropil)-β-alanin) ve poli(N-hidroksietil-β-alanin)
polimerlerinin mol kütleleri sırasıyla yaklaşık 40000 Da, 4000Da ve 1500Da
olarak belirlenmiştir. Beklenmedik
şekilde poli(N-hidroksietil-β-alanin) polimerinin suda çözünür özellik
sergilediği saptanmıştır. Bu nedenle, bu polimerle ilgili sitotoksisite ve
gözenekli matris oluşturma işlemleri yapılamamıştır. Proje hedefleri
doğrultusunda poli(N-hidroksietil-β-alanin) yerine daha önce yürütücü
tarafından sentezlenen poli(α-metil-β-alanin) bu amaçla kullanılmıştır.
Liyofilizasyon yöntemi ile
poli(3-hidroksibütirat) ve sentezlenen üç farklı polimerden gözenekli matrisler
elde edilerek karakterizasyonu, sitotoksisite, mekanik ve biyobozunma testleri
yapılmıştır. Her üç polimerin de sitotoksisite sergilemediği ve katkı
ajanlarının biyobozunmayı desteklediği belirlenmiştir. Ancak liyofilizasyon
yöntem ile hazırlanan gözenekli matrislerin mekanik özelliklerinin doku
iskelesi olarak kullanım için yetersiz olduğu yapılan sıkıştırma testlerinden
ortaya çıkmıştır. Alternatif olarak 3 boyutlu elektroeğirme ile hazırlanan
matrislerin mekanik özelliklerinin çok daha iyi olduğu belirlenmiştir. En iyi
mekanik özellik sergileyen poli(3-hidroksibütirat)/poli-β-alanin karışım
iskelelerinden hücre kültürü çalışması yapılmıştır. Yapılan 3 haftalık hücre
kültürü çalışmaları sonucunda poli(3-hidroksibütirat)/poli-β-alanin karışım
iskelelerinde saf poli(3-hidroksibütirat) iskelelerine kıyasla daha iyi hücre
tutunması ve çoğalması belirlenmiştir. Sonuç olarak, poli-β-alanin katkılı
poli(3-hidroksibütirat) çözeltisinden elektroeğirme yöntemi ile hazırlanan
fibröz 3 boyutlu doku iskelelerinin preosteoblastik
MC3T3-E1 hücre hattının hücre
kültüründe tercih edilebileceği ortaya çıkmıştır.