Trombositten Zengin Plazma Destekli Sıkıştırılabilir Kemik Greftlerinin İn Vivo Etkinliğinin İncelenmesi


Creative Commons License

ÇAKMAK S. (Executive), GÜMÜŞDERELİOĞLU M., KOÇ S., YILMAZ M. M.

Project Supported by Higher Education Institutions, 2019 - 2020

  • Project Type: Project Supported by Higher Education Institutions
  • Begin Date: August 2019
  • End Date: October 2020

Project Abstract

Bu çalışmada, poli (L-laktik asit) (PLLA) ve hidroksiapatit (HAp) nanofiber matrisleri, geometrisi düzgün olmayan kemik hasarlarının tedavisinde kullanılmak üzere 3 boyutlu (3B) elektroeğirme yöntemi ile başarılı bir şekilde üretilmiştir. Üç-boyutlu PLLA-HAp greft gruplarının ortalama nanofiber çapı 425 ±127 nm olarak kemik ECM’sinde bulunan kolajen nanofiberlerin çaplarıyla uyumlu olarak bulunmuştur. Ayrıca, taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülerinin Image J programına aktarılmasıyla 2-boyutlu doku iskelelerindeki gözenek büyüklükleri 2-10 µm, 3-boyutlu biyomalzemelerdeki gözenekler ise 30-50 µm olarak hesaplanmıştır. Bu da 3-boyutlu üretimle, çok daha büyük gözenek çaplarında nanofiber doku iskeleleri elde edilebildiğini göstermiştir. Modifikasyon işlemleri, matrislerin ıslatılabilirliğini arttırmak için farklı zamanlarda farklı konsantrasyonlarındaki NaOH çözeltileri ile gerçekleştirilmiştir. Modifikasyon öncesi su temas açısı 128.2±3.1° iken, 0.1 M NaOH çözeltisi ile 6 saat gerçekleştirilen modifikasyon sonucunda su temas açısı 84.2 ± 8.1° olarak ölçülmüştür ve modifikasyon süresiyle hidrofilisitenin arttığı tespit edilmiştir. SEM görüntüleriyle de yüzey pürüzlülüğü artmıştır ve fiber morfolojisini koruyan alloplastik greft malzemelerin üretilebildiği görülmüştür. Geliştirilen malzemelerin biyoaktivitesini arttırmak için gönüllü bireylerden alınan kan ile trombositten zengin plazma (PRP) izolasyonu santrifüj işlemiyle gerçekleştirilmiştir. Trombositten zengin plazma pipetleme yöntemiyle greftlere yüklenmiş ve % 10 CaCl2 ile aktive edilmiştir. Aktivasyon etkinliği ise akış sitometrisi ile CD62 (P-selektin) ve CD41/61 (glikoprotein IIb/IIIa) proteinlerinin yüzdelerine bakılarak incelenmiştir. Aktivasyon sonrası protein yüzdelerinin yaklaşık 4 kat arttığı ve aktivasyonun başarıyla gerçekleştiği görülmüştür. İn vivo hayvan deneyleri 24 adet Wistar Albino Sıçan kullanılarak gerçekleştirilmiştir ve sıçanların kalvariyumunda her iki parietal kemikte birbirinden bağımsız 5 mm çapında kemik defektleri oluşturulmuştur. Erken kemikleşmeyi takip etmek için 8. hafta sonunda, geç dönem kemikleşme için de 20. hafta sonunda sıçanlardan kemik dokuları alınmış ve bilgisayarlı tomografi (mikro-CT), histoloji ve immünohistokimyasal boyama görüntüleriyle kemikleşme ve hücresel aktivite karşılaştırılmıştır. Çalışma sonunda, en yüksek kemik rejenerasyonu %76 olup, beklenildiği gibi altın standart olan otogreft grubunda görülürken; en yüksek kemik hacmi/defekt hacmi (BV/TV) oranına sahip ikinci grup PRP içerikli PLLA-HAp grefti (%59) olarak belirlenmiştir. En düşük BV/TV oranı ise ~%25 ile kontrol grubundadır. Ayrıca, kemik rejenerasyonunu göstermek için defekt bölgesindeki mineral yoğunluğu (BMD) da hesaplanmıştır. Yirminci haftadaki BMD değerlerine göre PRP yüklü ve boş greft grupları arasında anlamlı derecede yüksek fark olmamakla birlikte PRP+PLLA-HAp grubu otogreftten sonraki en yüksek BMD değerine sahip gruptur. Histoloji ve immünohistokimyasal boyama sonuçlarının da mikro-CT verilerini destekler şekilde olduğu görülmüştür. Bu sonuçlar, geliştirilen PRP+PLLA-HAp greft materyalinin altın standarda alternatif olarak kullanılabileceğini ve kontrol ve PLLA-HAp grupları göz önüne alındığında PRP'nin kemik rejenerasyonunu desteklediğini göstermiştir.