Browsing by Author "Karakeçili, Ayşe"
Now showing 1 - 7 of 7
Results Per Page
Sort Options
Item Bmp-6 ile desteklenmiş polikaprolakton bazlı fibröz doku iskelesi üretimi ve ın vitro kemik doku mühendisliği(Ankara : Ankara Üniversitesi : Fen Bilimleri Enstitüsü : Mühendislik Fakültesi : Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı, 2020) Toprak, Özge; Karakeçili, Ayşe; Mühendislik FakültesiKemik doku mühendisliği yaklaşımında, kemik rejenerasyonu, hücre üremesi ve osteojenik farklılaşma osteojenik büyüme faktörleriyle desteklenmektedir. Kemik morfogenetik proteini-6 (BMP-6), osteoindüktif kapasiteye sahip ve kemik doku mühendisliğinde biyosinyal olarak kullanılan bir osteojenik büyüme faktörüdür. Büyüme faktörlerinin ani ve kontrolsüz salımları istenmeyen etkilere neden olmakta, bunun üstesinden gelmek amacıyla büyüme faktörleri taşıyıcı sistemlere yüklenmektedir. Metal Organik Kafesyapıları (MOF), kimyasal, ısıl ve hidrotermal kararlılıkları, yüksek gözenek oranı/yüzey alanı ile ilaç yükleme/salım uygulamalarındaki problemlerin aşılmasında kullanılabilecek malzemelerdir. MOF malzemelerin alt sınıfı zeolit benzeri yapıya sahip ZIF (Zeolitic Imidazolate Framework) yapıları, toksik olmayan ve biyouyumlu özellikleri nedeniyle ilaç salım sistemleri tasarımında ayrıcalıklı özelliklere sahiptir. Tez çalışmasında, BMP-6 büyüme faktörünün ZIF-8 nanokristallerine enkapsülasyonu (BMP-6@ZIF-8) ile MOF bazlı biyomolekül taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi, bu yapıların doku iskelelerine yüklenerek kontrollü salım davranışının incelenmesi ve bunların kemik doku mühendisliğinde kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda BMP-6@ZIF-8 sentezi in-situ olarak %98 enkapsülasyon verimi ile gerçekleştirilmiş, partiküllerin karakterizasyonu XRD, SEM ve FTIR-ATR analizleri ile yapılmıştır. Ardından, elektroeğirme yöntemiyle ZIF-8 ve BMP-6@ZIF-8 nanokristalleri içeren polikaprolakton fibröz membranlar hazırlanmış, SEM ve su tutma analizleri ile karakterize edilmiştir. Membranlardan BMP-6 salım kinetiğinin Korsmeyer-Peppas modeline uyduğu, pseudo-Fickian davranışı gösterdiği bulunmuştur. Membranların kemik doku mühendisliği uygulamalarında kullanılabilirliğinin araştırılması amacıyla, MC3T3-E1 pre-osteoblast hücreleriyle in-vitro hücre kültür çalışmaları gerçekleştirilmiş, hücre üremesi Presto Blue ve osteojenik farklılaşma RT-PCR analizleri ile tayin edilmiştir. Membranların kemik iyileşmesine katkısı in-vivo deneyler ile belirlenmiştir. Wistar albino ratlar ile gerçekleştirilen çalışmalarda kritik boyutlu kranial kemik defekti modeli oluşturulmuş ve kemik iyileşmesi mikro-BT ile analizlenmiştir. İmplantasyondan 8 hafta sonra membran içermeyen defekte göre PCL/BMP-6@ZIF-8 membranlarda 2.3 kat daha fazla yeni kemik hacmi oluşumu gözlemlenmiştir. Tez çalışmaları 218M791 numaralı proje ile TÜBİTAK tarafından desteklenmiştir. In bone tissue engineering approach, bone regeneration, cell growth and osteogenic differentiation are supported by osteogenic growth factors. Bone morphogenetic protein-6 (BMP-6) is an osteogenic growth factor with osteoinductive activity, which is frequently used in bone tissue engineering. Burst and uncontrolled releases of growth factors cause undesirable effects. For this reason, particulate carrier systems are used. Metal Organic Frameworks (MOF) are materials that can be used to overcome problems in drug loading/release applications with their outstanding chemical, thermal, hydrothermal stability, and high porosity/surface area. Zeolitic Imidazolate Framework (ZIF) structures, which are a sub-class of MOF materials, have a zeolite-like structure, and have privileged properties in the design of drug release systems due to their non-toxic and biocompatible properties. In this thesis, it is aimed to develop a MOF-based biomolecule carrier system by encapsulating BMP-6 into ZIF-8 nanocrystals (BMP-6 @ ZIF-8) and investigate their use in bone tissue engineering. Accordingly, the synthesis of BMP-6 @ ZIF-8 was performed in situ and encapsulation efficiency was calculated as 98%. The characterization of the nanocrystals was carried out by XRD, SEM and FTIR-ATR analyses. Subsequently, polycaprolactone fibrous membranes containing ZIF-8 or BMP-6 @ ZIF-8 nanocrystals were prepared by electrospinning and characterized by SEM analysis and swelling tests. The release behavior of BMP-6 from membranes was investigated and it was found that the release kinetics fits Korsmeyer-Peppas model and shows pseudo-Fickian behavior. In vitro and in vivo experiments were carried out to investigate the application of membranes in bone tissue engineering applications. In vitro cell culture studies with MC3T3-E1 pre-osteoblast cells were carried out for 21 days. Cell growth was determined by Presto Blue analysis and osteogenic differentiation was examined by RT-PCR analysis. In vivo experiments were performed by applying the critical-sized cranial bone defect model to Wistar albino rats and bone healing was analyzed by micro-CT. After 8 weeks from implantation, 2.3 times more bone volume was observed in rats receiving PCL/BMP-6@ZIF-8 membranes when compared to control groups without membrane. Studies were supported by TÜBİTAK under grant no 218M791.Item Büyüme faktörlerini sıralı salan kitosan doku iskelelerinin üretimi ve periodontal doku mühendisliği uygulamaları(Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri, 2014) Karakeçili, Ayşe; Gümüşderelioğlu,Menemşe; Mühendislik Fakültesi; Tığlı Aydın,SedaPeriodontitis, diĢ destek dokusu olarak görev yapan periodonsiyum tabakasının zarar görmesi sonucu meydana gelen ve yaygın olarak görülen mikroorganizmal bir hastalıktır. Bakteri plakalarının diĢ yüzeyinde oluĢması ile baĢlayan hastalık, bu bakterilerin salgıladıkları toksinler nedeniyle dokuların hasar görmesi Ģeklinde devam eder. Tedavi sürecinde mikroorganizmalar bölgeden temizlenmekte; ancak hastalığın ilerlemesi durumunda geri dönüĢümsüz doku kaybı ve buna bağlı olarak sağlıklı diĢin kaybı söz konusu olmaktadır. Periodontal dokunun hasar görmesiyle meydana gelen ileri dereceli rahatsızlıklarda, günümüz tedavi yöntemlerinin yetersiz kalması nedeniyle alternatif olarak doku mühendisliği yaklaĢımı öne çıkmıĢtır. Doku mühendisliği yaklaĢımı, kaybedilen dokunun in-vitro ortamda üretilerek hasarlı bölgeye implante edilmesi esasına dayanmaktadır. Hasarlı dokuların onarılarak iĢlevlerini yeniden kazanmaları için tasarlanan, canlı hücreler ve biyosinyal moleküller ile doğal ya da sentetik biyomalzemelerin bir arada bulunduğu hibrid sistemler ile yapılan baĢarılı çalıĢmalar, doku mühendisliğine olan ilgiyi arttırmıĢtır. Bu sistemlerde, hücresel fonksiyonların düzenlenmesinde etkin olan biyosinyal moleküllerin önemli bir rolü bulunmaktadır. Hücre büyüme faktörleri, hücre üremesi, göçü, farklılaĢması ve metabolik faaliyetler gibi hücresel fonksiyonları düzenleyen, hücre-hücre ve hücre-biyomalzeme etkileĢimlerinde görev alan biyosinyal moleküllerdir. Periodontal dokunun doğal iyileĢme süreci incelendiğinde, birden çok büyüme faktörünün bu süreçte yer aldığı bilinmektedir. Hücre üremesi ve göçü gibi fonksiyonlar üzerinde etkili olan büyüme faktörlerinin periodontal dokunun iyileĢme sürecinin erken döneminde etkili olduğu, bunu hücre farklılaĢmasını sağlayan biyosinyal moleküller ile olan etkileĢimlerin izlediği görülmektedir. Trombosit kaynaklı büyüme faktörü (PDGF-BB) MC3T3-E1 preosteoblast hücrelerin üremesi ve göçü üzerinde etkili olduğu bilinen bir büyüme faktörüdür. TGF-β ailesinin bir üyesi olan kemik morfojenik proteinleri (BMPs), kemik oluĢumunda pozitif etki gösteren ve hücre farklılaĢmasında rolü olan bir biyosinyal grubudur. Kemik morfojenik protein-6 (BMP-6) bu grubun önemli üyelerinden biridir. Bununla birlikte, büyüme faktörlerinin uzun süreli etkinliğinin sağlanabilmesi, uygun taĢıyıcı sistemlere yüklenerek kontrollü salımı ile mümkün olabilecektir. Bu amaçla polimerik mikro/nanoküreler kullanılmaktadır. Büyüme faktörlerini içeren mikro/nanoküre yapılar, hücrelerin tutunmasını ve doğal ortam koĢullarını sağlayacak 3-boyutlu doku iskelelerine yüklenerek hasarlı dokunun olduğu bölgeye yerleĢtirilmektedir. ÇeĢitli doğal ve sentetik polimerlerden üretilen bu iskelelerde sıkça tercih edilen polimerlerden biri, doğal bir polimer olan kitosan adlı polisakkarittir. Önerilen proje kapsamında, periodontal rejenerasyonu sağlamak amacıyla hasarlı bölgeye implante edilebilen, toksik olmayan ve biyobozunur yapıdaki doku iskelelerinin üretilmesi hedeflenmiĢtir. Hazırlanacak sistemde, periodontal dokunun doğal iyileĢme sürecine benzer olarak PDGF-BB ve BMP-6’nın sıralı ve kontrollü salımını sağlamak üzere degradasyon hızları birbirinden farklı olan jelatin mikroküreler ve poli(3- hidroksibutirat-ko-3-hidroksivalerat) (PHBV) nanoküreler kullanılmıĢtır. Sistemik olarak salınacak proteinlerin preosteoblast MC3T3-E1 hücrelerin davranıĢları ve farklılaĢmaları üzerine olan etkileri incelenmiĢtir. Bu amaçla PDGF-BB’nin öncelikli ve kontrollü salımını sağlamak üzere jelatin mikroküreler üretilmiĢtir. BMP-6’nın gecikmeli ve kontrollü salımını sağlamak üzere degradasyon hızı jelaitine göre daha yavaĢ olan PHBV nanoküreler üretilerek BMP-6 ile yüklenmiĢtir. PDGF-BB ve BMP-6 yüklü mikro/nanoküreleri içeren biyobozunur kitosan doku iskeleleri, dondurarak-kurutma yöntemiyle üretilmiĢ ve iskelelerden büyüme faktörlerinin salım kinetiği incelenmiĢtir. Doku iskelesinden in-vitro büyüme faktörü salım çalıĢmaları, fosfat tampon çözeltisi (PBS, pH:7.4) ortamında, 37oC’de ve çalkalamalı koĢullarda gerçekleĢtirilecek, salım kinetiği ELISA yöntemi ile belirlenmiĢtir. Son aĢamada preosteoblast MC3T3-E1 hücreleri ile hücre kültür çalıĢmaları gerçekleĢtirilmiĢ ve sonuçlar, çalıĢma kapsamında geliĢtirilen sistemin periodontal uygulamalarda kullanılabilirliği açısından değerlendirilmiştir.Item Grafen oksit katkılı nanokompozit doku iskelelerinin süperkritik CO2 ortamında hazırlanması ve karakterizasyonu(2018) Yıldırım, Simge; Karakeçili, Ayşe (Danışman); Karakeçili, AyşeSunulan tez çalışması kapsamında, kemik doku mühendisliği için 3-boyutlu, gözenekli, biyobozunur ve biyouyumlu özellikte polikaprolakton ve polikaprolakton-grafen oksit doku iskelelerinin süperkritik CO2 ortamında (SK-CO2) elde edilmesi ve karakterizasyonu hedeflenmiştir. Bu hedefle süperkritik ortamında faz ayrımı yöntemi kullanılmıştır. En uygun çalışma koşullarını belirlemek için yapılan çalışmalar sonucunda hazırlanan doku iskeleleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiş ve uygun morfolojik yapıya sahip (gözeneklilik, gözenek boyutu) doku iskeleleri belirlenmiştir. Buna göre 165 bar basınç, 35 °C sıcaklık, 2.5 saat difüzyon, 2.5 saat çözücü uzaklaştırma ve 5g/dk CO2 akış hızı koşullarında hazırlanan doku iskelelerinin homojen gözenek dağılımına sahip olduğu bulunmuştur. Tez çalışmasının ikinci aşamasında polikaprolakton-grafen oksit doku iskeleleri polikaprolakton çözeltisine belli oranlarda (% 1 ve % 3 % w/w) grafen oksit eklenerek süperkritik akışkan ortamında faz ayırma yöntemiyle elde edilmiştir. Hazırlanan doku iskeleleriyle yürütülen hücre kültürü çalışmalarında MTT testi gerçekleştirilmiştir. Polikaprolakton -grafen oksit doku iskelelerinin hücre canlılığı üzerine in-vitro ortamda toksik etkisinin olmadığı görülmüştür. Elde edilen bulgular ışığında, hazırlanan polikaprolakton-grafen oksit doku iskelelerinin kemik doku mühendisliği uygulamalarında kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. The aim of the study is to fabricate three dimensional, porous, biodegradable and biocompatible polycaprolactone and polycaprolactone-graphene oxide scaffolds by using supercritical carbondioxide (CO2) assisted process for tissue engineering applications. For this aim; supercritical carbondioxide assisted phase separation method were used. Scaffolds were characterize by using scanning electron microscopy (SEM) to determine the most suitable process conditions. The optimum conditions were decided to be 165 bar pressure, 35 °C temperature, 2.5 h diffusion, 2.5 h solvent extraction and 5g/min CO2 flow rate. In the second part of the study, various amounts of graphene oxide (% 1 and % 3 % w/w) were added to polycaprolactone solution to fabricate polycaprolactone-graphene oxide nanocomposite scaffolds by using supercritical carbondioxide assisted phase separation. Characterization studies, were performed by using SEM, raman spektroscopy, X-Ray Diffractometry (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR-ATR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis. Cell culture studies were carried out with these scaffolds. It was seen that polycaprolactone-graphene oxide scaffolds do not have any toxic effects on cell viability at in vitro environment. It was concluded that polycaprolactone-graphene oxide scaffolds fabricated by using supercritical carbondioxide shall be used for bone tissue engineering applications.Item Grafen Oksit Katkılı Nanokompozit Doku İskelelerinin Süperkritik Karbondioksit Ortamında Hazırlanması ve Karakterizasyonu(Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri, 2017) Karakeçili, Ayşe; Fen Fakültesi; Yıldırım,SimgeDoku mühendisliği yaklaşımı hastalıklı veya zarar görmüş organların tedavisinde önemli bir alternatif oluşturmaktadır. Bu yaklaşımda biyopsi yoluyla hastadan alınabilecek hücreler kontrollü kültür ortamlarında doku iskelesi adı verilen yapay destek dokuları üzerinde biyosinyal moleküller varlığında kültüre edilmekte ve elde edilen yapı vücuttaki hasarlı bölgeye yerleştirilerek doku rejenerasyonu gerçekleştirilmektedir. Doku rejenerasyonunun başarılı bir şekilde gerçekleşmesi için anahtar görevi gören faktörlerden birisi hücrelere geçici bir hücredışı matris oluşturacak ve yapısal destek sağlayacak olan doku iskeleleridir. Bununla birlikte yapay destek dokusuna hücre göçünü hızlandıracak ve hücremalzeme etkileşimini arttıracak bileşenlerin de kullanımı önemlidir. Hücredışı matris yapıyı taklit ederek hücre üremesi için gerekli ortamı sağlayan doku iskelelerinin üretiminde biyouyumlu özellik gösteren ve biyobozunur yapıdaki polimerlerin kullanımı önemli bir yer tutmaktadır. Polikaprolakton (PCL) biyouyumlu ve biyobozunur yapısı nedeniyle birçok biyomedikal uygulamada tercih edilen bir polimerik yapıdır. Deri doku eşleniklerinin üretiminde kullanılmakla birlikte kemik doku rejenerasyonu ve kontrollü ilaç salım sistemlerinin tasarımında da uygulama alanı bulmaktadır. Hidrofobik yapısından dolayı hücre yapışması ve üremesi için uygun olmadığından doğal polimerler ya da biyoseramikler ile kompozitleri hazırlanmaktadır. Karbon bazlı bir malzeme olan grafen oksit (GO) ise tek atom kalınlığında iki boyutlu bir yapıya sahiptir. Yüksek yüzey alanı ve hidrofilik yapıdaki fonksiyonel grupları nedeniyle son yıllarda biyotıp alanında yapılan araştırmalarda ilgi çekmektedir. Kuvvetli adsorpsiyon kapasitesi hücre üremesi ve farklılaşmasında etkin olan moleküllerin grafen oksit yüzeyinde zengileşmesini sağlamaktadır. Bu özelliklerinden dolayı grafen oksit katkılı yapıların hücre yapışması, üremesi ve farklılaşmasında etkin rol oynayacağı düşünülmektedir. Üç boyutlu doku iskelelerinin üretiminde kullanılan yöntem elde edilen yapıların mekanik dayanımı, gözenekliliği ve bozunma hızı gibi özelliklerini etkilemektedir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda, süperkritik karbondioksit (SK-CO2) teknolojisi işlem süresinin kısa olması, yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulmaması ve çözücülerin verimli bir şekilde uzaklaştırılması gibi avantajlarından dolayı doku iskelesi üretiminde konvensiyonel yöntemlere alternatif olarak kullanılmaktadır. SK-CO2 ortamda gaz EK-11 Sonuç Raporu Formatı köpükleştirme ve faz ayrımı yöntemleri ile üç boyutlu gözenekli yapıya sahip doku iskelelerinin hazırlanması mümkündür. Bu proje kapsamında PCL ve GO içeren nanokompozit doku iskeleleri SK-CO2 ortamda faz ayrımı yöntemiyle hazırlanmış ve karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. PCL (%15 w/v) diklorometan (DCM) ve etil laktat (EL) çözücülerinde çözülmüş ardından %1 ve %3 (w/w) oranında GO eklenmiştir. Gözenekli yapı oluşumunu sağlamak için porojen partikül olarak sodyum klorür (NaCl) kullanılmıştır. PCL, GO ve NaCl kullanılarak hazırlanan karışım SK-CO2 ortama alınarak çözücülerin uzaklaştırılması sağlanmıştır. NaCl partiküllerinin yapıdan uzaklaştırılması amacıyla yapılan yıkama işleminin ardından doku iskeleleri liyofilizatörde kurutulmuş ve gözenekli yapılar elde edilmiştir. SK-CO2 ortamda doku iskelesi üretiminde en uygun işlem koşullarının 165 bar, 35⁰C, 5g/dk SK-CO2 akış hızı ve 2.5 saat kesikli ardından 2.5 saat sürekli akış koşulları olduğu sonucuna varılmıştır. Diklorometanın çözücü olarak kullanıldığı çalışmalarda, grafen oksidin polimer çözeltisinde homojen olarak dağılmadığı, sonuçta elde edilen doku iskelelerinde koagüle halde yapı içerisinde kaldığı gözlenmiştir. Etilen oksidin çözücü olarak kullanıldığı çalışmalarda ise, grafen oksit hidrofilik karakterdeki EL çözücüsünün içerisinde homojen olarak dağılmış ve SK-CO2 işlem soucunda yapıda GO koagülasyonu gözlenmemiştir. Doku iskelelerinin morfolojik yapısının tayin edildiği Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizleri sonucunda, PCL ve PCL-GO yapıların mikrogözeneklere sahip olduğu görülmüştür. SEM analizinden elde edilen görüntüler ile yapılan hesaplamalarda, PCL ve PCL-GO doku iskelelerinin gözenek çapı ortalama 240.24 ±45.4 µm olarak hesaplanmıştır. Raman spektroskopisi analizlerinde grafen oksidin fiziksel yapıya katıldığı, FTIR analizleri sonucunda ise PCL GO etkileşiminin kimyasal olmadığı sonucuna varılmıştır. GO eklenmesiyle PCL kristain yapısında bulunan karakteristik piklerde azalma meydana gelmiştir. L-929 fare fibroblastları ile yürütülmüş olan sitotoksisite çalışmalarında ise, PCL yapısına katılan %1 ve %3 (w/w) oranındaki GO yapıların hücre canlılığı üzerinde olumsuz bir etkiye neden olmadığı sonucuna varılmıştır. Proje çalışmasından elde edilen sonuçlar, SK-CO2 ortamda hazırlanan PCL-GO doku iskelelerinin özellikle kemik doku mühendisliği uygulamalarında kullanım potansiyeli olduğunu göstermektedir. Elde edilen bu sonuçlar doğrultusunda, devam eden çalışmalarda, PCL-GO doku iskeleleri üzerinde osteoblastik hücre farklılaşmasının incelenmesi planlanmaktadır.Item Osteokondral doku mühendisliğinde biyomimetik yaklaşımlar: Gradyan yapıda doku iskelelerinin hazırlanması ve karakterizasyonu(Biyoteknoloji Enstitüsü, 2019) Korpayev, Serdar; Karakeçili, Ayşe; OtherOsteokondral defektler, eklemlerde hastalık, yaşlanma ya da yaralanma sonucu oluşan ve kıkırdak dokusundan başlayarak subkondral kemik yapısını da içine alan ortopedik problemlerdir. Hızla artan ve çözümlenemeyen klinik ihtiyaçlar doğrultusunda, osteokondral dokunun rejenerasyonunu sağlayacak yapıların geliştirilmesini hedefleyen doku mühendisliği yaklaşımı ön plana çıkmaktadır. Gerçekleştirilmiş olan doktora tez çalışmasında, doğal osteokondral yapının hücre dışı matris bileşenleri dikkate alınarak, biyomimetik özelliğe sahip, gradyan yapıda, biyobozunur, çok fazlı sistemlerin tasarlanması, üretimi ve karakterizasyonuna yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Buna göre, subkondral kemik fazının, ağırlıkça %80 kitosan ve %20 kollajen tip I içeren süspansiyona %1 nanohidroksiapatit (nHA) eklenmesi ile elde edilen karışımdan oluşturulmasına karar verilmiştir. Kalsifiye kıkırdak faz bileşiminin ağırlıkça %70 kitosan, %30 kollajen tip II ve %0,5 oranında nHA içeren ATDC5 kıkırdak öncül hücrelerinin enkapsüle edildiği jel yapılar olmasına karar verilmiştir. Kıkırdak faz ise, ağırlıkça %50 kitosan ve %50 kollajen tip II içeren ATDC5 kıkırdak öncül hücrelerinin enkapsüle edildiği jellerden hazırlanmıştır. Her üç fazın bir araya getirilmesi ile hazırlanan gradyan yapıdaki osteokondral doku üniteleri ile in-vitro ko-kültür çalışmaları yürütülmüştür. Çalışmalardan elde edilen sonuçlar her doku katmanına (kemik, kalsifiye kıkırdak ve kıkırdak) spesifik genlerin tamamının eksprese olduğunu göstermektedir. Tez çalışmasından elde edilen sonuçlar, tasarımı ve üretimi gerçekleştirilen doku ünitesinin doğal ECM yapısına benzer biyomimetik gradyan yapıda olduğu, ko-kültür ortamında pre-kondrojenik ve pre-osteoblastik hücre hatlarının hücre üremesi ve farklılaşmasını desteklediği yönündedir.Item Osteomiyelit tedavisinde kullanılmak üzere gözenekli kitosan doku iskelelerinin hazırlanması ve karakterizasyonu(Ankara : Ankara Üniversitesi : Fen Bilimleri Enstitüsü : Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, 2019) Erdek, Ali Mert; Karakeçili, Ayşe; Fen FakültesiOsteomiyelit gibi ciddi bir kemik enfeksyonunun tedavisinde potansiyel olarak kemiğin yerini alabilecek bir yapı ve ilaç taşıyıcı bir sistem kullanılmıştır. pH duyarlı bir antibiyotik olan vankomisin (VAN), kontrollü ilaç salımını sağlamak amacıyla ZIF – 8 nanokristallerine yüklenmiştir. Vankomisin yüklenmiş ZIF – 8 nanokristalleri ile 3 boyutlu biyouyumlu doku iskeleleri elde etmek için ıslak eğirme yöntemi kullanılmıştır. Islak eğirme işleminde iğne çapı 0.8 mm, akış hızı 7 ml/saat ve toplama banyosu olarak da oda sıcaklığında izopropanol kullanılmıştır. Doku iskelesinin polimer malzemesi olarak kitosan seçilmiş ve kitosan doku iskelelerinde morfoloji, su tutma yüzdesi ve kontrollü vankomisin salımını belirlemek amacıyla karakterizasyonlar yapılmıştır. Taşıyıcı sistemin Staphylococcus aureus'a karşı etkinliğini araştırmak için antibakteriyel aktivite çalışmaları yapılmıştır. Nanoboyuttaki ZIF – 8 kristalleri için vankomisin molekülünün enkapsülasyonu % 99.3 olarak hesaplanmıştır. Sonuçlar ZIF – 8 nanokristallerine yüklenen vankomisinin, kitosan doku iskelelerinden kontrollü bir şekilde salındığını göstermektedir. Vankomisinin yaklaşık %70'i 8 saat boyunca pH = 5.4'de salınmış, bu değer pH = 7.4'de %55 olarak hesaplanmıştır. Asidik koşullarda daha fazla vankomisin salımı, ZIF – 8'in asidik koşullarda daha yüksek çözünmesiyle açıklanabilmektedir. pH = 5.4 koşullarında kitosan doku iskelelerinden vankomisin salımı 48 saat sonunda plato değeri olan yaklaşık ~% 77'ye ulaşmıştır. Vankomisin yüklü ZIF – 8 nanokristallerini içeren kitosan doku iskeleler, ZIF – 8 içeren kitosan doku iskelelerine göre S.aureus aktivitesinin azaltılmasında çok daha güçlü bir etki göstermiştir. Bu etki en fazla iltihaplı bir dokunun çevresini taklit edebilen pH = 5.4 koşullarında gözlemlenmiştir. In the treatment of bone infection, such as osteomyelitis, a structure that can potentially replace bone and a drug delivery system have been used. Vancomycin (VAN), a pH sensitive antibiotic, was loaded to ZIF - 8 nanocrystals to provide controlled drug release. Wet spinning method was used to obtain 3D biocompatible tissue scaffolds with vancomycin loaded ZIF - 8 nanocrystals. In wet spinning, the needle diameter was 0.8 mm, the flow rate was 7 ml / h, and isopropanol at room temperature was used as the collecting bath. Chitosan was selected as the polymer material of the tissue scaffold and characterizations were made to determine morphology, water retention and controlled vancomycin release in chitosan tissue scaffolds. Antibacterial activity studies were conducted to investigate the efficacy of the carrier system against Staphylococcus aureus. The encapsulation of vancomycin molecule was calculated as 99.3% for ZIF - 8 crystals in nanoscale. The results showed that vancomycin loaded ZIF - 8 nanocrystals were controlled released from chitosan tissue scaffolds. Approximately 70% of vancomycin was released at pH = 5.4 for 8 hours and 55% at pH = 7.4. Further release of vancomycin under acidic conditions can be explained by the higher dissolution of ZIF – 8 under acidic conditions. At pH = 5.4, vancomycin release from chitosan tissue scaffolds reached a plateau value of ~ 77% after 48 hours. Chitosan tissue scaffolds containing vancomycin loaded ZIF – 8 nanocrystals showed a more potent effect on the reduction of S.aureus activity than chitosan tissue scaffolds containing ZIF – 8. his effect was most observed at pH = 5.4, which could mimic the surroundings of an inflamed tissue.Item Üç fazlı biyoaktif polimerik membranların hazırlanması ve karakterizasyonu(Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri, 2014) Karakeçili, Ayşe; Mühendislik Fakültesi; Yüksel,Emre; Öztürk,Meltem GamzePeriodontitis, diş destek dokusu olarak görev yapan periodonsiyum tabakasının zarar görmesi sonucu meydana gelen ve yaygın olarak görülen mikroorganizmal bir hastalıktır. Bakteri plakalarının diş yüzeyinde oluşması ile başlayan hastalık, bu bakterilerin salgıladıkları toksinler nedeniyle dokuların hasar görmesi şeklinde devam eder. Tedavi sürecinde mikroorganizmalar bölgeden temizlenmekte ancak hastalığın ilerlemesi durumunda geri dönüşümsüz doku kaybı ve buna bağlı olarak sağlıklı dişin kaybı söz konusu olmaktadır. Periodontal dokunun hasar görmesiyle meydana gelen ileri dereceli rahatsızlıklarda, günümüz tedavi yöntemlerinin yetersiz kalması nedeniyle alternatif olarak doku mühendisliği yaklaşımı öne çıkmıştır. Doku mühendisliği yaklaşımı, kaybedilen dokunun in-vitro ortamda üretilerek hasarlı bölgeye implante edilmesi esasına dayanmaktadır. Hasarlı dokuların onarılarak işlevlerini yeniden kazanmaları için tasarlanan, canlı hücreler \e bivosinyal moleküller ile doğal ya da sentetik biyomalzemelerin bir arada bulunduğu hibrid sistemler ile yapılan başarılı çalışmalar, doku mühendisliğine olan ilgiyi arttırmıştır. Bu sistemlerde, hücresel fonksiyonların düzenlenmesinde etkin olan biyosinyal moleküllerin önemli bir rolü bulunmaktadır. Hücre büyüme faktörleri hücre üremesi, göçü, farklılaşması ve metabolik faaliyetler gibi hücresel fonksiyonları düzenleyen hücre-hücre ve hücre-biyomalzeme etkileşimlerinde görev alan biyosinyal moleküllerdir. Hasarlı periodontal dokunun iyileşmesinde TGF-(3 (Transforming growth factor beta) ailesi üyelerinden olan kemik morfojenik proteinlerinin (BMP) hücrelerin üremesi ve farklılaşmasında önemli bir rolü olduğu bilinmektedir. Büyüme faktörlerinin hasarlı dokuda uzun süre etkinliğinin sağlanabilmesi için biyobozunur ve periodontal doku ile uyumlu olabilecek nitelikteki sentetik ve doğal polimerlerden hazırlanan doku iskelelerine yüklenmesi önerilmektedir. Bu amaçla doku iskelesi üretiminde sert diş dokusunun mekanik dayanımının sağlanabilmesi \c kemik oluşumunu arttırmak amacıyla, hidroksiapatit içeren mekanik dayanımı >üksck polikaprolakton (PCL) membranlar kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra doğal bir polimer olan kollajen, kompozit doku iskelelerinin üretiminde temel biyomalzeme olarak sıkça tercih edilmektedir. Kollajen üç boyutlu doku morfolojisinin korunmasında önemli bir rol oynamaktadır. Gerçekleştirilmiş olan proje kapsamında, periodontal doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere PCL bazlı üç tabakalı membranların hazırlanması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda hazırlanan üç fazlı biyoaktif membranlarda; ilk tabaka elektroeğirme ile hazırlanan PCL/kollojen membrandan, ikinci tabaka partikül ayırma/çözücü buharlaştırma yöntemi ile hazırlanan PCL/nanohidroksiapatit membrandan, üçüncü tabaka ise BMP-7 içeren ve elektroeğirme yöntemi ile hazırlanan PCL/kollojen membrandan oluşmaktadır. Sunulan proje çalışmasında üç fazlı biyoaktif yapının hazırlanması ve karakterizasyonuna yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir.