Beta-laktam antibiyotiklerle sinerjik etkiye sahip bor katkılı doku iskelelerinin geliştirilmesi

Sunulan tez çalışmasında herhangi bir kemik hasarında enfeksiyonu önleyici ve tedavi sürecini hızlandırıcı sistemler olarak, beta-laktam antibiyotikleri ile sinerjik etkiye sahip bor katkılı hidroksiapatit (B-HAp)/kitosan doku iskelelerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, MC3T3-E1 fare öncül kemik hücre hattı ile hücre kültür çalışmaları yapılarak hücre proliferasyonu incelenmiştir. Ayrıca, seçilen çeşitli bakteri suşları ile çalışılarak bir beta-laktam antibiyotiği olan amoksisilin (AMX) ve biyomimetik yöntem ile üretilen B-HAp arasındaki sinerjik etki incelenmiştir. İkili-emülsiyon hazırlama-çözücü buharlaştırma (w/o/w) yöntemi kullanılarak AMX yüklü poli(laktik-ko-gikolik asit) (PLGA) nanopartiküller üretilmiştir. AMX'in, PLGA nanopartiküllere enkapsülasyon verimi %36 olarak bulunmuştur. Boş ve AMX yüklü PLGA nanopartiküllerin çapları sırasıyla, 187 nm ve 182 nm olarak belirlenmiştir. PLGA nanopartiküller ile gerçekleştirilen 85 günlük salım çalışması sonucunda, ilk saatte ani patlama etkisi ile AMX'in %20'sinin salındığı ve AMX salımının uzun dönemli olarak kontrollü bir şekilde gerçekleştiği belirlenerek salım mekanizmasının "Higuchi modeli" ne uygun olarak difüzyon mekanizması ile gerçekleştiği kanıtlanmıştır. Tez çalışmasının devamında AMX yüklü PLGA nanopartiküllerin varlığında dondurarak-kurutma yöntemiyle B-HAp/kitosan nanokompozit doku iskeleleri hazırlanmış ve karakteristik özellikleri belirlenmiştir. AMX salımının partiküllerden salıma nazaran daha yavaş ve daha kontrollu biçimde difüzyon mekanizmasıyla gerçekleştiği görülmüştür. AMX yüklü PLGA nanopartikül içeren B-HAp/kitosan doku iskelelerinin hücre proliferasyonuna etkisini incelemek için MC3T3-E1 hücre hattı ile 7 gün süren in-vitro hücre kültür çalışmaları gerçekleştirilmiştir. B-HAp ile birlikte kullanılan düşük AMX miktarlarının hücre proliferasyonu üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Beta-laktam antibiyotiği AMX ile B-HAp arasındaki sinerjik etkinin incelenebilmesi için beta-laktamaz enzimi üreten 4 farklı bakteri suşu (Staphylococcus aureus ATCC®25923, Escherichia coli ATCC®25922, Klebsiella pneumoniae ATCC®BAA-1144 ve Klebsiella pneumoniae ATCC®700603) ve 3 faklı yöntem ile (çift disk sinerji yöntemi, agar difüzyon yöntemi ve gradiyent testi) bakteriyel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Test sonuçları AMX ile B-HAp arasındaki sinerjik etkinin varlığını kanıtlamıştır. Tez çalışması kapsamında elde edilen sonuçlar ışığında, beta-laktam antibiyotiği salan ve bor içeren doku iskelelerinin kemik dokusunun yenilenmesinde hücresel ve antibakteriyel özellikleri ile etkin bir biçimde kullanılabilecekleri gösterilmiştir.