Yara örtüsü uygulamaları için nanopartikül ve antibiyotik yüklü doku iskelelerinin 3D basımı

Abstract

Günümüzde nanoteknolojik yaklaşımların özellikle doku mühendisliği, malzeme bilimi ve buna bağlı olarak biyomedikal alanına sağladığı üstün katkılarla birlikte, doğal yöntemlerle iyileşemeyen ya da iyileşmesi uzun süren kronik yaraların iyileşme sürecini hızlandıracak yara-yanık örtü malzemeleri geliştirilmektedir. Doğal, sentetik veya kompozit malzemelerin bir yara örtüsü oluşturmak amacıyla 3 Boyutlu (3B) olarak basımı, 3B yazıcıların geliştirilmesiyle mümkün hale gelmiştir. Yara örtüleri, yarayı kontaminasyondan korumanın yanı sıra yara bölgesine biyoaktif molekülleri vermek için de bir platform olarak kullanılabilir. Böylece, yara iyileştirme işleminde hem malzemenin kendine has özellikleri ile yara bölgesine destek olması sağlanır hem de ilaç gibi biyoaktif moleküllerin salımı ile bu süreç hızlandırılabilir. Bu tez çalışmasının amacı, sodyum aljinat (SA), kitosan (Ch) gibi doğal polimerlerin, polivinil alkol (PVA) gibi sentetik polimer ile desteklenerek, antibiyotik ve gümüş nanopartikül içerikli antibakteriyel bir yara örtüsünün 3B basımını sağlamaktır. Malzemenin fiziksel özellikleri için yoğunluk, yüzey gerilimi ve viskozite ölçümleri ve mekanik özellikleri için çekme testi yapılmıştır. 3B basımı yapılan doku iskelelerinin morfolojik analizi için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır ve doku iskelesinde bulunan her bir por boyutu histogram grafiği ile gösterilmiştir. Doku iskelelerinin kimyasal analizi için Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR) spektroskopisi kullanılmıştır ve kullanılan her bir polimer ve antibiyotiğe ait literatürle uyumlu spesifik pikler gösterilmiştir. Özellikle doku iskelesi içerisinde bulunan farklı oranlardaki gümüş nanopartiküllerinin ve kitosanın birbiriyle olan etkileşimine göre değişen yapısal analizleri X-ışını kırınımı (XRD) ile ölçülmüştür. Antibiyotik ve nanopartiküllerin antibakteriyel özellikleri, gram pozitif bir bakteri olan Staphylococcus aureus’a karşı disk difüzyon metodu ile incelenmiştir. Ayrıca doku iskelelerinin çapraz bağlanma etkisini ve bozunma davranışlarının analizi için degredasyon testi yapılmıştır ve in vitro sitotoksik özellikleri L929 hücre kültüründe MTT metodu kullanılarak değerlendirilmiştir. Antibiyotik ve farklı oranlardaki nanopartiküllerin her biri için farklı zamanlardaki salım davranışlarının ölçümü UV spektroskopisi ile yapılmış ve bu salım davranışlarına göre kümülatif salım grafikleri hazırlanmıştır.