Atık yumurta kabuğu parçacıkları içeren hidrojel biyokompozit doku iskelesi üretimi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMÜHENDİSLİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ZEYNEP AK
Danışman: Mehmet Murat Özmen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kemik doku mühendisliğinde hidrojellerin doku iskelesi olarak kullanılabilmesi için osteoindüktif ajanlar içermesi ve yeterli mekanik özelliklere sahip olması gerekmektedir. Yüksek oranda kalsiyumdan oluşan yumurta kabuğu atıkları kemik doku mühendisliğinde osteoindüktif bir ajan olarak kullanılabilmektedir. Bu tezde, nişasta hidrojelleri içerisinde çeşitli miktarlarda yumurta kabuğu parçacıkları içeren kemik doku iskeleleri üretilmiş, kontrol grubu olarak parçacık içermeyen hidrojellerle kıyaslama yapılmıştır. %2,5, %5 ve %10 oranında parçacık içeren gruplar sırasıyla ES/2.5, ES/5, ES/10; kontrol grubu ise ES/0 olarak adlandırılmıştır. Nişasta hidrojelleri buz kalıplama ile sonradan çapraz bağlanma yöntemleri ile elde edilmiştir ve çapraz bağlayıcı olarak yüksek biyouyumluluk gösteren polietilen glikol diglisidileter (PEGDE) kullanılmıştır. Nişasta hidrojellerinin özellikleri FTIR, SEM, şişme dengesi, şişme kinetiği, mekanik test, MTT, biyomineralizasyon ve biyobozunma analizleri ile incelenmiştir. FTIR analizleri sonucunda, hidrojellerin başarılı bir şekilde çapraz bağlandığı belirlenmiştir. SEM görüntüleri, parçacık eklenmesiyle hidrojellerin gözenek boyutlarının 1/3 oranında küçüldüğünü göstermiştir. Nişasta hidrojellerinin gözenek boyutları ES/0, ES/2.5, ES/5 ve ES/10 için sırasıyla, 168,37±25,45 µm, 136,24±18,71 µm, 124,52±18,99 µm, 117,62±24,52 µm olarak hesaplanmıştır. Parçacık miktarının artmasıyla şişme oranlarının %21,26 düştüğü görülmüştür. Hidrojellerin mekanik testleri sonucunda, ES/0 grubunun Young modülü 5,07±0,49 MPa ES/5 grubunda ise 14,14±0,12 MPa Young modülü sonucu elde edilmiş, parçacık içermeyen kontrol numunesine kıyasla mekanik dayanımın yaklaşık üç kat arttığı bulunmuştur. Mineral birikiminin incelenmesi amacıyla gerçekleştirilen SEM-EDX analizi sonucunda, ES/0'da mineral birikimi görülmezken ES/2.5, ES/5 ve ES/10 örnekleri %8,6±0,2 kalsiyum oranına ulaşmıştır. MTT analizinde ES/0'a kıyasla ES/10'da hücre canlılığı %10,9±0,6 oranında artmıştır. Biyobozunma testi sonucunda ES/0'in %12,24±0,89 oranında bozunduğu, ES/10'un ise %7,25±3,88 oranında bozunma gerçekleştirdiği bulunmuştur. Analizler sonucunda, yumurta kabuğu parçacıklarının hidrojelin mekanik dayanımını artırdığı ve biyomineralizasyonu desteklediği, böylece kemik doku mühendisliği uygulamaları için uygun hale getirdiği sonucuna varılmıştır.