Periodontal rejenerasyon için Kitosan/nano-Hidroksiapatit/PCL bariyer membranların geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ELİF SUNAL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışma 114M132 numaralı TÜBİTAK Projesi ve TÜBİTAK 2210-C Öncelikli Alanlara Yönelik Yurt İçi Yüksek Lisans Burs Programı desteği ile hazırlanmıştır. Sunulan tez çalışmasının amacı mevcutlarından daha etkin özelliklere sahip yeni bir bariyer membranın geliştirilmesi ve geliştirilen membranın periodontal rejenerasyon amaçlı kullanım potansiyelinin incelenmesidir. Tez çalışmasının ilk aşamasında çözücü döküm-partikül uzaklaştırma yöntemi ile gözenekli kitosan membranlar üretilmiştir. Bu amaçla, 150-250 µm boyut aralığındaki silika partikülleri kitosan çözeltisine farklı oranlarda eklenmiş ve yeterli gözenekliliğe sahip bir membran elde edebilmek için çözeltiye eklenen silika miktarı optimize edilmiştir. NaOH ortamında farklı uygulama süreleri ile denemeler yapılarak silika partiküllerini membran yapısından tamamen uzaklaştırmak için gerekli süre belirlenmiştir. Sonuç olarak homojen ve içsel bağlantılı gözenekleri olan, ortalama 169.7±78.7 µm gözenek çapına sahip, gliserin muamelesi öncesindeki ve sonrasındaki kalınlığı sırasıyla; 408.6±42.2 µm ve 519.3±23.4 µm olan kitosan membranlar üretilmiştir. Çalışmanın sonraki aşamasında, hazırlanan kitosan membranın mekanik ve biyoaktiflik özelliklerini iyileştirmek için membranın gözenekli yüzeyi mikrodalga ışımasının etkisiyle sentetik vücut sıvısı (10xSBF) kullanılarak hidroksiapatit (HA) ile kaplanmıştır. Yüzeydeki ve gözeneklerin içerisindeki HA varlığı taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi ile gösterilmiş ve membran yüzeyindeki kemik benzeri HA kaplamaya ait ortalama Ca/P (w/w) oranı EDX analizi ile 2.54±0.59 olarak hesaplanmıştır. HA kaplı membran yüzeyi kemik morfojenik proteini-6 (BMP-6) ile zenginleştirilerek, BMP-6'nın periodontal rejenerasyondaki etkinliği incelenmiştir. Membranın gözeneksiz yüzeyi epitel hücre göçünü engellemek ve yumuşak dokudaki inflamasyonu ortadan kaldırmak amacıyla elektroeğirme yönteminden faydalanarak optimize edilen koşullarda ağırlıkça %5, 10 ve 15 metronidazol (Mz) içeren poli-ɛ-kaprolakton (PCL) fiberler ile kaplanmıştır. Ortalama çapları 1 µm olan fiberlerin membran yüzeyinden kalkmadıkları ve Mz salımını gerçekleştirdikleri belirlenmiştir. Sonuç olarak 750.1±21.9 µm kalınlığında, şişme oranı 3.43±0.13, kuru ve ıslak haldeki çekme dayanımları sırasıyla; 0.948±0.123 MPa ve 0.418±0.053 MPa olan, lizozim ortamında 28 gün boyunca ağırlığında herhangi bir değişim gözlenmeyen bir bariyer membran (HA/Ch/PCL) üretilmiştir. Tez çalışmasının son aşamasında geliştirilen membranın sert doku ile temas edecek olan gözenekli yüzeyinin biyoaktivitesi MC3T3-E1 preosteoblastik hücre hattı ile in vitro koşullarda incelenmiştir. Hücre canlılığı ve üremesi PrestoBlue analizi, hücrelerin morfolojik özellikleri ise SEM ile değerlendirilmiştir. Hücre farklılaşması alkalen fosfataz (ALP) boyama ile belirlenmiştir. Hücrelerin osteojenik farklılaşma belirteçleri olan kollajen I, RunX2, osteokalsin ve osteopontin gen ifadeleri RT-PCR (gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu) ile tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar membran yüzeyinin hücre yapışmasını, çoğalmasını ve farklılaşmasını desteklediği yönündedir. Membranın yumuşak doku ile temas edecek olan yüzeyi ise in vitro koşullarda Madine Darby Bovine Kidney (MDBK) hücre hattı ile kültüre edilmiştir. Hücre canlılığı ve üremesi PrestoBlue analizi, hücrelerin morfolojik özellikleri ise SEM ile değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar membran yüzeyinin epitel hücre göçünü engellediği yönündedir. Sonuç olarak sunulan tez çalışmasında; biyobozunur, kolay bir şekilde manipüle edilebilen, kemik rejenerasyonunu destekleyen, epitel hücre göçünü engelleyen ve inflamasyonu ortadan kaldırabilecek bir bariyer membran geliştirilmiştir. Anahtar kelimeler: Yönlendirilmiş doku rejenerasyonu, kitosan, hidroksiapatit, BMP-6, elektroeğirme, metronidazol.