Akademik Veri Yönetim Sistemi
Kalkandelen C. (Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 3001 - Başlangıç Ar-Ge Projeleri Destekleme Programı, 2019 - 2021
Elektroeğirme; nanofiberlerin üretilmesinde kullanılan, tek adımlı, uygun maliyetli ve çok yönlü bir tekniktir. Bu teknikle üretilen nano ölçekli fiberler, geniş yüzey alanı/ hacim oranı, fleksibilite, yüksek gözeneklilik dâhil olmak üzere birçok eşsiz fonsiyonlara sahip olmaları sayesinde biyomedikal uygulamalar başta olmak üzere çeşitli alanlarda ilgi görmüştür. Doku rejenerasyonunda kullanılan doku iskelelerinde, olması arzu edilen en önemli özellik; hücreler arasındaki boşlukları dolduran ve onları birbirine bağlayıp destekleyen ekstraselüler matriksi (ECM) taklit edebilmesidir. Elektroeğrilmiş nanofiberler hücrelerin tutunması, gelişmesi ve çoğalmasını destekleyici gözenekli yapısıyla ECM’yi başarılı bir şekilde taklit edebilmektedir. Elektroeğirme tekniğinin sağladığı önemli bir avantaj da geniş yelpazedeki doğal ve sentetik polimerlerin ilaçlar ve/veya biyoaktif maddelerle elektroeğrilebilmesidir. Eş eksenli iğne kullanılarak üretilen çekirdek-kabuk nanofiberler ilaçların/biyoaktif maddelerin nanofiberler içine mükemmel şekilde hapsedilebilmesine ve kontrollü salımına olanak sağlamaktadır.
Doğal polimerlerin en önemli grubunu oluşturan proteinler gösterdikleri biyouyumluluk, biyobozunurluk ve biyoaktif özellikleri sayesinde doku mühendisliği alanında en çok kullanılan grubu oluşturmaktadır. Keratin (Kr) proteini ise insan ve hayvanlarda, saç, tüy, yün, toynak gibi çeşitli kısımlarda bulunan bir proteindir. Kr doku iskelesi olarak kullandığı çalışmalar genelde keratini saç ya da hayvan yününden elde etmiştir. Bu çalışmada aynı zamanda kesimhanelerin önemli bir atığı olan hayvan toynakları kullanılarak keratin elde edilecek ve gerekli karakterizasyonları yapılacaktır.
Hyaluronik asit (HA) ise dokuda
ekstraselüler matris yapısında doğal olarak bulunan lineer bir polisakkarittir.
HA çeşitli medikal amaçlı çalışmalarda, özellikle yara iyileşmesi
uygulamalarında in vitro ve in vivo olarak araştırılmış ve biyoaktivitesinin
yüksek olduğu, hücrelerin tutunması büyümesi ve gelişmesini desteklediği, yara
iyileşmesini hızlandırdığı görülmüştür. Aynı zamanda nem çekici özelliği
sayesinde yara iyileşmesi esnasında bölgedeki hidrasyonun kontrolünü sağlar.
Çalışmamızda HA tavuk ibiklerinden elde edilecek ve böylelikle gıda
endüstrisinin başka bir atığı değerlendirilmiş olacaktır.
Günümüzde diyabete bağlı kronik yaralar sayısı hızla artan diyabet hastalarının temel problemlerinden biridir. Çoğunlukla ayakta oluşan bu yaralar yoğun cerrahi ve medikal tedaviye rağmen oldukça kötü bir yara iyileşmesi profili sergilemektedir. Diyabet hastalarının en sık hastaneye yatma sebebi kronik yaralarıdır ve ilerleyen safhalarında ampütasyon gerektirmektedir. İnsülin direncinin yaraların iyileşmesini, re-epitelizasyon sürecini geciktirerek bozduğu bilinmektedir. Bu durum diyabetik yaraların tedavisinde, insülin duyarlılığının arttırılması için tip-2 diyabet hastalarında en yaygın reçete edilen ilaç olan Metformin‘in (MH) kullanımına yeni bir ışık tutmaktadır.
Bu çalışmada biyouyumlu ve
biyobozunur Polikaprolakton (PCL) ve polivinil alkol (PEO) polimerleri
kullanılacaktır. Ana yapıyı oluşturan PCL, doku rejenerasyonu ve yara
iyileşmesi uygulamalarında geniş çapta araştırılmış yüksek esnekliği ve
mukavemeti ile ilgi görmüş hidrofobik yapıda olan bir polimerdir. PEO ise suda
çözünen, toksik etki göstermeyen, hidrofilik özelliği nedeniyle vücut sıvısı
ile etkileştiğinde hızla bozunabilen bir polimerdir. Arzu edilen bu özellikleri
sayesinde ilaç taşıyıcı ortam olarak tercih edilmiştir.
Çalışmamızda, eş eksenli elektroeğirme yöntemi kullanılarak dış kısmı PCL, çekirdek kısmı Kr ve HA ve MH yüklü PEO olan nanofiberlerden oluşan yara örtüsü üretilecektir. Kr ve HA birlikte ve ayrı ayrı kombinasyonlarla nanofiberlere yüklenerek sinerjik etkisi araştırılacak ve fonksiyonel karşılaştırmalar yapılacaktır. Bu yüklemeler elektroeğirme yönteminde sıklıkla kullanılan iki farklı teknikle yapılacak ve bu iki farklı tekniğin avantaj ve dezavantajları kıyaslanacaktır. Ayrıca, üretilen tüm nanofiberlerin kimyasal bağ yapıları ve ısı dayanımları incelenecek, mekanik ve hücresel toksisite testleri ile ayrıntılı karakterizasyonları yapılacaktır.