Kemik dokusunun rejenerasyonunda hücre tabakalarının farklı uygulamaları
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanoteknoloji ve Nanotıp A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÜLKÜ BOZOĞLU
Danışman: Menemşe Gümüşderelioğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Gerçekleştirilen bu çalışma, 17055 No'lu Hacettepe Üniversitesi, Kapsamlı Araştırma Projesi ile desteklenmiştir. Ayrıca, tezi gerçekleştiren Ülkü BOZOĞLU, doktora çalışması boyunca TÜBİTAK-2211-A Genel Yurt İçi Doktora Bursu ile desteklenmiştir. Sunulan tez çalışması kapsamında halihazırda diş implantı olarak yaygın bir şekilde kullanılan titanyum (Ti) metalik implantlara alternatif kullanım potansiyeli olan polietereterketonun (PEEK) diş implantı olarak kullanım potansiyelinin artırılmasına yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk kısmında, kimyasal yapısı nedeniyle hücre adezyonu ve kemik entegrasyonu sınırlı olan PEEK malzemesinin biyoaktivitesini artırmaya yönelik iki farklı yöntem gerçekleştirilmiştir. Bunlar kimyasal bir yöntem olan sülfolama ve PEEK yüzeylerinin sentetik osteokondüktif hidroksiapatit (HAp) ile kaplanması şeklinde uygulanmıştır. Sülfolama işlemi ile PEEK yüzeylerinde nanoyapıda birbirleriyle bağlantılı gözenenekli bir yapı oluşturulmuştur (SPEEK). Ayrıca PEEK ve SPEEK örnekleri nanoyapıda bor içeren HAp ile mikrodalga destekli yöntem ile kaplanmıştır. PEEK yüzeylerinde oluşan gözeneklilik ve HAp birikimi, taramalı elektron mikroskobu (scanning electron microscopy, SEM), X-ışın kırınımı (X-ray diffraction, XRD), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (Fourier Transform Infrared spectroscopy, ATR-FTIR) ile belirlenmiştir. PEEK biyomalzemesi üzerinde periodontal ligament hücrelerinin (PDL) canlılığı ve osteojenik farklılaşmaları gerçekleştirilen in vitro ortam hücre kültürü analizleri ile değerlendirilmiştir. Çalışma sonuçları PEEK malzemesinin sülfolama işleminin uygulanmasının ve B-nHAp kaplanmasının ikili bir etki yaparak PDL hücrelerinin osteojenik farklılaşmasını artırdığı ortaya koyulmuştur. Çalışmanın ikinci kısmında, PDL hücre tabakaları ve PDL ve insan göbek kordonu veni endotel hücrelerinden oluşan (human umblical vein endothelial cell, HUVEC) ko-kültür hücre tabakaları kullanılarak PEEK-PDL/ko-kültür hücre tabakaları kompleksinin oluşturulmasıdır. İnsan kaynaklı PDL ve PDL-HUVEC hücre tabakaları vitamin C ve yüksek hücre ekimi metotlarıyla (cm2'ye 100,000 hücre) elde edilmiş ve SPEEK ve SPEEK- B-nHAp yüzeylerle birleştirilmiştir. Hücre tabakaları ve modifiye edilmiş PEEK malzemelerinden oluşan bu yüzeyler 21 hafta boyunca osteojenik ortamda tutulmuştur. Hücre tabakaları malzeme yüzeyine kuvvetli bir şekilde tutunmuş ve 3 hafta boyunca canlılıklarını devam ettirmişlerdir. Modifiye edilmiş PEEK örnekler üzerindeki hücre tabakalarının kemik ve vasküler belirteçlerinin değerlendirilmesi ALP aktivitesi analizi, RT- PCR, Western blot ve immunositokimya boyama analizleri kullanılarak değerlendirilmiştir. PDL hücre tabakalarının osteojenik farklılaşmasının yüksek olduğu belirlenmiştir. Ayrıca HUVEC ile ko-kültürün özellikle geç dönem osteojenik farklılaşma üzerinde etkili olduğu gösterilmiştir. Hücre tabakalarının, SPEEK ve SPEEK-B-nHAp malzemeleri ile birleştirilmesi PEEK'in biyoaktivitesinin ve diş implantı olarak entegrasyonunun artırılması yönünde yeni bir yaklaşım olarak ortaya koyulmuştur. Anahtar Kelimeler: poli(etereterketon), bor, hücre tabakası, diş implant, nanohidroksiapatit