Antimikrobiyal ajan salan hidrojel bazlı doku genişleticilerin geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SAHAR SHAHİR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
Özet:Sunulan tez çalışmasının ana hedefi, halen klinikte kullanılmakta olan mevcut yumuşak doku genişletici hidrojellere alternatif olabilecek ve onların neden olduğu komplikasyonları minimum düzeye indirebilen, doku onarımını sağlayabilecek antimikrobiyal özellikte yeni bir hidrojel bazlı doku genişletici geliştirmek ve bu hidrojelin karakterizasyonunu gerçekleştirmektir. Bu amaca yönelik olarak, çalışma kapsamında, grubumuzca daha önce geliştirilen ve doku genişletici olarak en uygun özellikleri taşıdığı belirlenen poli(akrilamid-ko-2-hidroksietil metakrilat) p(AAm-ko-HEMA) hidrojeli kullanılmıştır. Bu hidrojel, dokunun en zayıf olduğu döneminde oluşabilecek enfeksiyon riskini minimize etmek üzere amoksisilin (AMX) isimli antimikrobiyal ajanın salımını yapacak şekilde tasarlanmıştır. Ayrıca, geliştirilen doku genişletici modifiye edilerek, şişme hızı kontrolünün iyileştirilmesi de hedeflenmiştir. Hidrojeller silikon bir kılıfla kaplanmış ve silikon kılıfa bir delik açılmıştır. Delik, elektroeğirme yöntemiyle üretilen polikaprolakton-amoksisilin (PCL-AMX) nanofiberlerle kapatılmıştır. Hidrojeller, serbest radikalik zincir polimerizasyonu ve çapraz bağlanma reaksiyonu ile sentezlenmiştir. Polimerizasyonda, akrilamid (AAm) ve 2-hidroksietil metakrilat (HEMA) monomerleri molce % 94.5:5.5 oranında kullanılmıştır. Çapraz bağlayıcı olarak N,N'-metilen bisakrilamid (BIS) ve başlatıcı çifti olarak da amonyum persülfat (APS) ve N,N,N',N'-tetrametilendiamin (TEMED) kullanılmıştır. Bu çalışmada, gliserinli ve gliserinsiz, iki tür hidrojel sistemi üretilmiştir. Nanofiberlerin üretimi için hekzafloroizopropanol (HFIP) içerisinde %11'lik (kütle/hacim) PCL çözeltisi hazırlanmış ve amoksisilin, PCL'in kütlesine oranı % 3 veya 5 olacak şekilde çözeltiye eklenmiş ve 40 veya 80 dk elektroeğirilmiştir. Bunun yanı sıra, hidrojellerin, PCL ve PCL-AMX nanofiberlerin yapısal karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM), ısısal özellikleri termogravimetrik analiz (TGA), mekanik özellikleri sıkıştırma testi ve çekme testi ile incelenmiştir. PCL-AMX matrislerden ilaç salımı, spektrofotometrik olarak 229 nm dalga boyunda belirlenmiştir. Dinamik şişme çalışmalarına (PBS, pH:7.4) göre, gliserinsiz ve gliserinli hidrojellerin 60 gün sonundaki denge su içerikleri, sırasıyla yaklaşık % 586 ve % 458 olarak bulunmuştur. Hidrojellerin şişme hızı, çalışmanın ilk 10 günü için, 5 mm x 5 mm boyutlarında ve 90-100 µm kalınlığındaki PCL-AMX nanofiber matrisin silikon kılıf üzerindeki delik üzerine kapatılmasıyla azaltılmış ve istenilen hızda şişme sağlanmıştır. Gliserinli ve gliserinsiz hidrojelleri içeren doku genişleticilerin denge su içerikleri, ilk 10 günde sırasıyla % 90 ve % 54 olarak hesaplanmıştır. PCL matrisin bozunması ile şişme oranları 10. güne göre çok daha hızlı artmaya devam etmiş ve aynı hidrojeller için bu oranlar 60. günde % 130 ve % 190 olarak belirlenmiştir. PCL-AMX nanofiberlerin in-vitro salım çalışmalarında, ani patlama etkisi (burst effect) görülmüş ve ilk 2 saatin sonunda matristen 55 µg AMX/mg PCL matris ilaç salımı gerçekleşmiştir. AMX salımı, ilerleyen sürelerde kontrollü bir şekilde devam etmiş ve 10 günün sonunda % 5'lik 80 dk elektroeğrilmiş silikon kılıflı PCL-AMX nanofiber matrislerden 149 µg AMX/mg ve silikon kılıfsız PCL-AMX matrislerden 81 µg AMX/mg salımı elde edilmiştir. Tüm sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde, kontrol edilebilir şişme özellikleri ve antimikrobiyal yapısıyla, amoksisilin salan p(AAm-ko-HEMA) hidrojelinin, umut vaat eden bir malzeme olarak klinikte doku genişletici olarak kullanılabileceği düşünülmektedir. Anahtar kelimeler: Doku genişletici, akrilamid, hidroksietil metakrilat, hidrojel, amoksisilin, kontrollü salım.