Gaz Köpüklendirme Yöntemi Kullanılarak Polietilen Glikol Bazlı Doku İskelelerinin Sentezi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMÜHENDİSLİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Begüm Aytuğrul
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mehmet Murat Özmen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Doku mühendisliği uygulamaları için istenen özelliklere sahip gözenekli doku iskelelerinin üretimi, karmaşık ve zorlu bir süreç olmaya devam etmektedir. Uygun doku iskelelerinin geliştirilmesi doku mühendisliği araştırmalarında önemli bir rol oynamaktadır. Doku mühendisliği iskelelerinin istenilen hücresel etkileşimler ve doku rejenerasyonu için belirli yapısal ve fiziko-kimyasal özelliklere sahip olması gerekmektedir. Doku iskelelerinin sahip olması gereken en önemli özellik içyapılarının gözenekli olması gerekliliğidir. Bu gözenekler, in vitro ortamda doku iskelelerine yerleştirilen hücrelerin besin-oksijen transferi ve hücrelerde üretilen atıkların uzaklaştırılması için kullanılmaktadır. Bu tezin amacı, alternatif bir gaz köpüklendirme yöntemi ile üç boyutlu ve birbirleriyle bağlantılı gözenek yapısı olan yeni doku iskeleleri üretmektir. Literatürde, böyle bir yaklaşımla doku iskelesi elde edilmesini içeren çok az sayıda çalışma bulunmaktadır. İlk başta yapılan deneysel çalışmalarda, mevcut gaz köpüklendirme yöntemlerinden farklı olarak, bir inert gaza gereksinim duymadan, tek bir kap içerisinde, asit klorür/alkol kimyasıyla, polietilen glikol (PEG) bazlı süngerler üretilmiştir. Çok kollu bir PEG olan Pentaeritritol etoksilat (PE) ve sebasoil klorürün (SebCI) çapraz bağlanmasıyla gerçekleşen ekzotermik reaksiyon sonucunda HCI gazının açığa çıkmasıyla gözenekli bir yapıya sahip olan PEG bazlı sünger doku iskeleleri elde edilmiştir. Sadece PE ve SebCI arasındaki reaksiyonla elde edilen süngerler kontrol numuneleri olarak ele alınmıştır. Daha sonra ise, reaksiyon sistemine hidroksiapatit (HA), sodyum klorür (NaCI) ve pudra şekeri (PŞ) ilave edilerek farklı özelliklerde ve literatürde bulunmayan üç yeni tip PEG bazlı sünger sentezlenmiştir. Referans olarak kabul ettiğimiz süngerin mekanik özelliklerini iyileştirmek amacı ile sisteme HA ilave edilerek PEG-HA süngerleri sentezlenmiştir. Daha sonra, gözenek yapıcı olarak düşünülen NaCI ve pudra şekeri ise referans süngerin sistemine eklenerek PEG-NaCI ve PEG-PŞ süngerleri elde edilmiştir. Üretilen tüm sünger formundaki doku iskelelerinin yapısı Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometresi (FTIR), gözeneklilikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), mekanik dayanımları Stable Micro System Texture Cihazı ve denge şişme miktarları kuru-şişmiş ağırlıkları tartılarak belirlenmiştir. FTIR analizi ile PE ve SebCI arasındaki çapraz bağlanma reaksiyonlarının başarılı bir şekilde gerçekleştiği anlaşılmıştır. SEM analizleri sonucunda, üretilen süngerlerin 200-500 µm gözenek çapına ve birbirleriyle bağlantılı gözenek yapısına sahip oldukları görülmüştür. PEG-HA süngerlerine ait SEM görüntülerinde gözenek duvarında HA tozu ve topaklanmalarının olduğu yani HA'nın homojen bir şekilde dağılmadığı tespit edilmiştir. Pudra şekeri ilaveli süngerlerde doku mühendisliği uygulamaları için oldukça önemli olan hiyerarşik bir gözenek yapısı, yani gaz çıkışından ötürü oluşan büyük gözeneklerin yanısıra, PŞ'nin reaksiyon tamamlandıktan sonra sistemden uzaklaştırılmasıyla küçük gözeneklerin oluştuğu belirlenmiştir. NACI katkısıyla ise süngerlerin gözenek boyunun arttığı görülmüştür. Mekanik özellikler en fazla HA katkısı ile değişmiş oldukları bulunmuştur. Şişme özellikleri açısından değerlendirilme yapıldığında ise farklı katkı maddeleri ilave dilerek üretilen süngerlerin denge şişme oranları arasında büyük farklılıklar olmadığı görülmüştür. Sonuç olarak, çok basit ve hızlı bir şekilde gerçekleşen asit klorür/alkol kimyası reaksiyonu ile doku mühendisliğinde doku iskelesi olarak kullanılabilecek üstün mekanik özelliklere ve birbirleriyle bağlantılı gözenek yapısına sahip yeni biyomalzemeler elde edilmiştir.