Antitrombojenik nanokompozit kalp kapakçık malzemelerinin geliştirilmesi

Tez çalışmasının amacı, hücresizleştirilmiş perikard yüzeyinin karbon nanotüp ile modifikasyonunun gerçekleştirilmesi suretiyle kan uyumluluğu yüksek antitrombojenik özelliğe sahip kompozit malzemelerin geliştirilmesi ve bu yapıların kalp kapakçığı doku mühendisliğine yönelik uygulamalarda kullanımı için karakterize edilmesidir. Bu çalışmada güncel olarak kalp kapakçığı değişimi ameliyatlarında kullanılan mekanik ve biyoprostetik kalp kapakçıklarında meydana gelen trombojenite ve mekanik dayanım problemlerinin önüne geçilmesinde katkı sağlaması, bu sayede kalp kapakçığı ameliyatlarının tekrarlanmasına ve ömür boyu antikoagülan ilaçların kullanılmasına gerek kalmaması hedeflenmektedir. Bu kapsamda sığır kaynaklı perikard dokular kullanılmış ve bu dokuları hücresizleştirmek için uygun deselülerizasyon protokolü optimize edilmiş, sonrasında deselülerize edilen perikard doku yüzeyleri karboksillenmiş (-COOH) çok duvarlı karbon nanotüpler ile modifiye edilerek kompozit doku iskeleleri hazırlanmıştır. İlk aşamada deselülerizasyon optimizasyonu için dondurup çözme gibi fiziksel ve sodyum dodesil sülfat (SDS), Triton-X-100 gibi kimyasal yöntemler tek başına ya da fiziksel yöntem ile kombinasyonuyla kullanılarak hücresizleştirme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kimyasal ajanların farklı konsantrasyonlarının deselülerizasyon başarısına etkisi incelenmiştir. Ardından Hematoksilen & Eozin, DAPI, Masson's Trichrome boyamaları ile histoloji analizleri ve PicoGreen, dimetil metilen mavisi (DMMB) ve hidroksipirolin kitleri ile de biyokimyasal karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmaların sonucunda uygun deselülerizasyon grubu dondurup çözme ve %0,5 SDS (a/h) kombinasyonu olarak belirlenmiştir. İşlem görmemiş ve optimize deselülerize grup olarak seçilen gruplar ayrıca termogravimetrik analiz (TGA), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektrometre (FTIR), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), mekanik analiz ve diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile analiz edilmiş ve morfolojik, termal ve mekanik açıdan karakterize edilmiştir. Tezin ikinci bölümünde deselülerize edilen sığır perikard dokular farklı konsantrasyonlarda karboksillenmiş karbon nanotüp solüsyonları ile etkileştirilmiş ve kompozit doku iskeleleri elde edilmiştir. Perikard ve karbon nanotüp etkileşiminin ne oranda başarılı olduğu termogravimetrik analiz (TGA), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektrometre (FTIR) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile karakterize edilmiştir. Etkileşme oranı en yüksek iki karbon nanotüp konsantrasyonu seçilerek kan uyumluluğu ve trombojenite değerlendirmeleri için trombosit adezyon testi, Calcein-AM boyaması, kinetik kan pıhtılaşma, hemoliz ve sitotoksisite analizleri gerçekleştirilmiştir. Bunlar dışında mekanik analiz ile karbon nanotüp modifikasyonunun mekanik dayanıma olan etkisi ve diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile de termal stabiliteleri incelenmiştir. Çalışılan iki kompozit malzeme de kan uyumluluğu ve antitrombojenite değerlendirmelerinde benzer sonuçlar göstermiş ve işlem görmemiş ve deselülerize doku iskelelerine kıyasla başarılı olmuştur.