Doku mühendisliği için özgün 3 boyutlu kompozit polimerik iskele yapıları

3 boyutlu polilaktik asit (PLA) kafes yapılar elektro-eğirme yöntemi ile PLA, kitosan ve ipek liflerinin kompozitlerinden oluşan ağlar ile kaplanmış ve karaciğer hücreleri kullanılarak doku iskelesi olarak değerlenmiştir. FDA onaylı biyouyumlu bir polimer olan PLA işleme kolaylığı ve mekanik dayanımının yüksek olması dolayısı ile bu çalışmada tercih edilmiştir. Basit 3 boyutlu imalat yöntemlerinden olan FDM tipi 3 boyutlu baskı yönteminin karmaşık prosedür ve donanımlar kullanılmaksızın, sadece proses parametreleri değiştirilerek yumuşak dokuların mekanik özelliklerine uygun yapıların üretimine uygun olduğu gösterilmiştir. Kuvvetli hücre bağlayıcı özelliği bulunmayan ve hidrofobik bir polimer olan PLA üzerinde, alkali yüzey işlemi uygulanarak hücre bağlayıcılığın artırılması ve polimere hidrofilik özellik kazandırılması yönündeki etkileri incelenmiştir. 3 boyutlu baskı yöntemi kullanılarak 1x1, 3x3 ve 5x5 mm boyutlarında gözenekleri bulunan PLA malzemeden üretilmiş kafes yapılar elde edilmiştir. PLA değişik çözücüler ve bunların farklı oranlardaki karışımları içerisinde çözünerek elektro-eğirme yöntemi ile PLA kafes yapıları üzerine kaplanmış ve elde edilen kompozit yüzeylerin hücre tutunması ve büyümesine etkileri incelenmiştir. PLA/kitosan ve PLA/ipek lifi kompozit çözeltileri de elektro-eğirme yöntemi ile PLA kafes yapıları üzerine kaplanmıştır. Bu çalışmada ilk kez kalsiyum modifikasyonu ile elde edilmiş ipek lifleri, PLA kompozitleri içerisinde karaciğer doku mühendisliği uygulamasına yönelik kullanılmıştır. Elde edilen doku iskele yapıları, yüzey topografisi ve pürüzlülüğü yönünden taramalı elektron mikroskopisi ve beyaz ışık interferometrisi yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Yüzeylerin ıslanabilirliği statik su yüzey temas açısı ölçümleri ile tespit edilmiştir. Elde edilen doku iskelesi yapıları FTIR-ATR ve XRD yöntemleri ile karakterize edilmiştir. HepG2 karaciğer hücreleri doku iskelesi yüzeylerine ekilmiş ve tutunma ve büyüme profilleri izlenmiştir. Yüzeylerin protein adsorpsiyonu iskele yapıların protein içeren ve içermeyen hücre kültürü sıvısı içinde bekletilmesi, elektron mikroskobu görüntüleri ve yüzey temas açısı ölçümleri ile belirlenmiştir. Doku iskeleleri üzerinde büyüyen hücreler sabitlenerek elektron mikroskobu ile görüntülenmiştir. Biyobozunurluk çalışmaları fizyolojik sıcaklıkta fosfat tampon çözeltisi ve hücre kültür sıvısı içinde yapılmıştır. Bu karakterizasyon yöntemleriyle hücre canlılık değerleri ile malzeme özellikleri arasındaki ilişkiler tespit edilmeye çalışılmıştır. Tüm bu çalışmalar sonunda PLA ve PLA/kitosan, PLA/ipek lifi kompozitlerinin yüksek hücre canlılık değeri verdiği ve hücre büyümesini teşvik ettiği görülmüştür. Hazılanan 3 boyutlu iskelelerin uzun dönemli in vitro karaciğer modelleme çalışmaları için uygun olduğu kanısındayız. Anahtar kelimeler : Karaciğer doku mühendisliği, karaciğer modeli, biyoaktif doku iskelesi