Akut KBRN yaralarının iyileştirilmesi için gümüş/zeolit tabanlı yara örtülerinin dizaynı, üretimi ve İn Vitro/İn Vivo koşullarda etkilerinin incelenmesi

KBRN savunmasının amacı; KBRN ajanlarının oluşturabileceği tehditleri bertaraf edebilecek seviyede sınırlayan uygun teçhizat ve malzeme gücünü sağlamaktır. Bu yaklaşımla, kimyasal, biyolojik, radyolojik ve nükleer (KBRN) etkenlerin maruziyetinden kaynaklanabilecek yaralanmalarda uygulanan tedavi yöntemi; bireysel savunma için önemli bir adımdır. Nanomalzeme alanındaki gelişmelerle birlikte, yara iyileşme sürecini hızlandıran biyouyumlu, biyoçözünür, antimikrobiyal pansumanların dizaynı ve üretimi mümkündür. Bu tez çalışmasında; polivinil alkol (PVA), gümüş nanopartikül ve zeolitler kullanılarak elde edilen nanofiber örtülerin yara iyileştirme potansiyelini araştırmak amaçlanmıştır. Gümüş nanopartiküller (AgNP'ler), kimyasal indirgeme yöntemi kullanılarak sentezlendi. Partiküllerin karakterizasyonu UV-Vis, DLS ve SEM ile yapıldı. Nanoliflerin eldesinde elektro-çekim tekniği kullanıldı. Etkili yara örtüleri elde etmek için parametreler değiştirilerek (konsantrasyon, iğne ucu ve toplayıcı arasındaki mesafe, çözeltinin akış hızı) optimizasyon çalışmaları gerçekleştirildi. Nanoliflerin karakterizasyonu SEM ve FT-IR ile yapıldı. Nanoliflerin (AgZeo) antibakteriyel etkinliği, Escherichia coli ve Staphilococcus aureus bakterileri kullanılarak disk difüzyon yöntemi ile belirlendi. İn vitro sitotoksisite çalışması, sağlıklı keratinosit hücre hattı HaCaT'nin kontrol görevi gördüğü Alamar Mavisi tahlili kullanılarak değerlendirildi ve IC50 değerleri hesaplandı. Nanoliflerin in vitro yara migrasyon çalışması HaCaT hücreleri üzerinde çizik yöntemiyle belirlendi. Nanofiber yara örtülerin in vivo yara iyileştirme potansiyelini belirlemek için 24 adet 8-12 haftalık wistar albino ırkı rat kullanıldı. Ratlar, her grupta 6 rat olacak şekilde rastgele 4 gruba ayrıldı ve sırt kısımlarında tam kat eksizyonel yara modelleri oluşturuldu. Grup 1'deki (kontrol) yara modellerine herhangi bir işlem uygulanmadı. Grup 2'deki (Sham) yara modellerine %0,9 izotonik sodyum klorür uygulandı. Grup 3'deki (pozitif kontrol) yara modellerine ticari yara örtüsü uygulandı. Grup 4 (AgZeo)'deki yara modellerine ise elektro-çekim yöntemiyle üretilen nanolif yara örtüsü uygulandı ve yara küçülme yüzdeleri hesaplandı. Çalışmada yara iyileşme sürecinin ayrıntılı bir şekilde anlaşılmasını sağlamak için, yara dokusu örneklerine hematoksilen-eozin (HE) ile boyama uygulandı ve örnekler ışık mikroskobu altında incelendi. Araştırma sonuçları, AgNP'lerin 400 nm'de bir tepe emilimi sergileyerek gümüşün nano ölçekli boyutlardaki içeriğini doğruladığını ortaya çıkardı. 15 cm'lik bir çözelti toplayıcı mesafesi, 17 kV'luk bir voltaj ve 0,5 mL/saat'lik bir çözelti akış hızı ile optimum elektro-çekim koşulları oluşturuldu. İn vitro sitotoksisite çalışmasında nanoliflerdeki her katman ayrı ayrı değerlendirilmiş olup PVA nanolifler için IC50 değeri 118.2 ug/mL, PVAZeo nanolifler için IC50 değeri 100.7 ug/mL ve AgZeo nanolifleri için IC50 değeri 119.7 ug/mL olarak bulundu. Nanolifler insan deri keratinosit hücreleri üzerinde hiçbir sitotoksik etki göstermedi. İn vitro yara migrasyon çalışmasında 48 saatin sonunda yara alanı AgZeo nanolif grubunda çizilen yara alanını tamamen kapattığı gözlendi. Antibakteriyel etkinlik sonucu AgZeo nanolifler, E. coli için 163 mm2 ve S. aureus için 189 mm2 inhibisyon zon alanı oluşturdu. İn vivo yara iyileştirme deneyi sonucunda AgZeo nanolif yara örtülerinin uygulandığı gruptaki yara bölgesi 14. günde kapandı. 14. gün sonunda negatif kontrol grubunda %8, pozitif kontrol grubunda %43, Sham grubunda %60 ve AgZeo grubunda %96 oranında kapandı. Histopatolojik değerlendirme sonucu AgZeo grubunun epidermal kalınlaşma, kollajen lif artışı ve hücresel yoğunluk açısından daha belirgin ve ileri düzeyde bir rejenerasyon yanıtı sergilediği görüldü. Sonuç olarak bu araştırma, nano boyutlu malzemelerle formüle edilen nanofiber yara örtülerinin, KBRN olaylarından kaynaklanan yaralanmalarda terapötik uygulamalar için geleneksel yara pansumanlarına etkili bir alternatif olabileceğini öne sürmektedir. Aynı zamanda da ulusal KBRN savunma alanına önemli bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Anahtar Sözcükler: Antibakteriyel nanolifler; elektro-çekim; gümüş nanopartikül; yara iyileşmesi; zeolitler