Hyaluronidase-responsive MSN–HA coatings for infection-triggered antibiotic delivery on titanium surfaces

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MERVE YOLUM

Danışman: Sakip Önder

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

İmplant ilişkili enfeksiyonlar, biyofilm oluşumu ve geleneksel kaplama sistemlerinde gözlenen kontrolsüz antibiyotik salımı nedeniyle önemli bir klinik problem olmaya devam etmektedir. Bu çalışmada, titanyum implant yüzeylerinde lokalize ve enfeksiyona yanıt veren antibiyotik salımı sağlamak amacıyla enzim duyarlı nanopartikül temelli bir kaplama sistemi geliştirilmiştir. Bu kapsamda, hiyalüronik asit ile kaplanmış, hiyalüronidaza duyarlı siprofloksasin yüklü mezogözenekli silika nanopartikülleri (MSN–CIP–HA) başarıyla sentezlenmiş ve elektroforetik biriktirme yöntemiyle titanyum yüzeylerine uygulanmıştır. Elde edilen nanopartiküller ile kaplanmış yüzeyler morfolojik özellikleri, yüzey karakteristikleri ve ıslanabilirlik davranışları açısından ayrıntılı olarak karakterize edilmiştir. İlaç salım profili, fizyolojik koşulları temsil eden pH 7.4 ortamında ve enfeksiyon bölgesini taklit eden asidik pH 5 koşullarında, hiyalüronidaz varlığında ve yokluğunda incelenmiştir. 72 saatin sonunda, kaplanmış titanyum yüzeylerden salınan siprofloksasin miktarı pH 7.4'te enzim yokluğunda 0.51 µg olarak belirlenirken, hiyalüronidaz varlığında bu değer 2.63 µg'a yükselmiştir. Benzer şekilde, pH 5 koşullarında 0.93 µg olarak ölçülen salım miktarı, enzim ilavesi sonrasında 3.31 µg'a ulaşmıştır. Bu artış, HA kaplama tabakasının enzim etkisiyle bozunarak ilaç salımını tetiklediğini açıkça ortaya koymuştur. Escherichia coli ve Staphylococcus aureus üzerinde gerçekleştirilen antibakteriyel değerlendirmeler, kaplanmış yüzeylerde bakteri tutunmasının azaldığını ve enzim varlığında antibakteriyel etkinliğin belirgin biçimde arttığını göstermiştir. Elde edilen bulgular, geliştirilen kaplama sisteminin bakteri tutunmasını sınırlandıran yüzey özelliklerini, kontrollü ve enfeksiyonla tetiklenen antibiyotik salımı ile bir araya getirdiğini göstermektedir. Bu sayede gereksiz antibiyotik maruziyetinin önüne geçilirken, enfeksiyon bölgesinde lokal antibakteriyel etkinliğin artırılması mümkün olmuştur. Sonuç olarak, HA ile kaplanmış MSN esaslı bu kaplama sistemi, implant ilişkili enfeksiyonların ve biyofilm oluşumunun önlenmesine yönelik akıllı yüzey modifikasyonları arasında umut vadeden bir yaklaşım sunmaktadır.