Nişasta-tabanlı biyo-kompozitlerin doku mühendisliğinde yapı iskeleleri, kemik çimentolarında ve hidrojeller gibi çok çeşitli biyomedikal uygulamalar da kullanıldığı görülmektedir. Probiyotik/biyo-polimer kompozitler ile yapılan çalışmamız da probiyotiğin biyopolimerin mekanik dayanımını arttırdığı tespit edilmiştir. Yapay doku iskelelerinde aranan en önemli kriterler mekanik mukavemet, biyouyumluluk ve yavaş-yavaş bozulabilen bir yapıya sahip olmasıdır. Önerilen proje kapsamında biyobozunurluk, biyouyumluluk, biyoaktivite, osteokondüksiyon ve yapay dokunun yeniden şekillenmesi sürecinde mekanik streslere tolerans gösterebilecek “probiyotik” yedirilmiş termoplastik nişasta (TPN)/polivinil alkol (PVA) kompozit kemik yapı iskelenin üretilmesi hedeflenmektedir. Projemizin ana amacı doku donörlerine olan ihtiyacı azaltan, tek bir cerrahi müdahaleye izin verebilen, yüksek maliyete sahip ve yurtdışından ithal edilen yapı iskelelerini daha düşük maliyetli, kolay modifikasyona sahip ve biyolojik olarak toksik olmayan bir iskeleyi ülkemizde üretebilmektir.

Kemik iskele dokusu çalışmamızda, TPN ve PVA’nin toplam kütlesine göre % 0.50 oranında tip-I kolajen, tarafımızdan üretilen kütlece farklı oranlarda (%0.25, 0.50 ve 1.0) kalsiyum fosfat katkılandırılandırılmış termoplastik nişasta(TPN)/polivinilalkol (PVA) kompoziti ile yedirilecektir. Bu işlem sonucunda üretilen tip-I kolajen ve kalsiyum fosfat katkılandırılmış yapay kemik ana yapı iskelesine kütlece farklı oranlarda (%2.5, 5.0 ve 10.0) probiyotik yedirilerek rpjenin hedefi olan yapı elde edilecektir. Probiyotiğin, üretilen yapı iskelelerinin mekanik özellikleri etkileyebileceği, hücre bağlanmasını ve göçünü kolaylaştırmak için özel gözeneklilik gereksinimlerini karşılayarak ECM'nin yeniden şekillenmesinde rol alabileceği öngörülmektedir. Üretilen kompozit iskelelerin yavaş yavaş bozulacak ve emilecek bir stabileteye sahip olabilmesi için toksik olmayan çapraz bağlayıcı ajan ile modifikasyonu yapılacaktır. Üretilmesi hedeflenen doku iskelesi materyalinin mekanik [stress-strain, stres-relaxtaion ve sıkıştırma] ve ısısal [Termogravimetrik Analiz/Taramalı Termal Analiz (TG/DTA), Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC)] özelliklerin karakterizasyonu yapılacaktır. Mikro yapı ve yüzey özelliklerinin tespiti için sırasıyla Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektroskopisi (FTIR), X-Işını Kırınım yöntemi (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) metotları kullanılacaktır. Karakterizasyon çalışmalarında elde edilen malzemenin şişme profili, degradasyon profili değerlendirilecektir. Hücre kültür ortamında fibroblastlar üzerine sitotoksisitesi belirlenecektir. Osteoblast hücre hattı (MC-3T3-E1) kullanılarak hazırlanan malzemelerin hücre tutunma kapasiteleri değerlendirilecektir.