Biyoteknolojik uygulamalarda kullanılmak üzere kitin ve biyosilika temelli üç boyutlu iskele üretimi ve karakterizasyonu

Biyopolimerik malzemeler biyoteknolojik alanlarda son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Genellikle, sentetik polimerlerin kullanımı çok daha kolay ve maliyeti düşük olsada biyouyumlulukları ve biyobozunurluklarının düşük olması nedeniyle doğal biyopolimerlere de ihtiyaç duyulmaktadır. Bundan dolayı özellikle doku mühendisliği, filtre membran malzemeleri üzerine çalışan araştırmacılar doğal biyomalzemelerden yararlanarak yeni biyokompozit malzemeler tasarlanmaya odaklanmıştır. Biz de planlamış olduğumuz çalışmada, doğal biyomalzemeler ile kemik, kıkırdak doku için doku iskelesi ve ağır metal gideriminde şişme ve adsorbe kabiliyeti yüksek yapı iskeleleri üretimi amaçladık. İlk aşamada denizel Geoida macandrewii süngerinin iç yapısında izole edilen biyosilika fiberin iskele içerisinde kullanım oranı belirlenerek doku mühendisliği alanında kullanımı incelenmiştir. İkinci aşamada ise doğal biyosilika fiber katkılı karboksimetil kitosan temelli iki fazlı hidrojel doku iskelesini dondurarak-kurutma yöntemi ile üretimi sağlanmıştır. Üretilmiş olan iskelelerin kimyasal kompozisyonu FTIR analiziyle, genel morfolojik özellikleri SEM cihazı kullanılarak araştırılmıştır. Malzeme karakterizasyonları tamamlandıktan sonra ise sterilize edilen iskelelerin biyouyumluluk analizleri canlılık, proliferasyon, ALP aktivitesi ve GAG miktarı ölçülerek tamamlanmıştır. İkinci iskele için, Annelida şubesinde yer alan ve deniz fareleri olarak bilinen Aphrodita aculeata'nun saç benzeri setae yapılarından β-kitin nanofiber üretimi yapılmış ve CMCht polimeri içerisinde eklenerek kompozit hidrojel doku iskelesi üretilmiştir. Elde edilen iskelerin fizikokimyasal karakterizasyonları yapılmış ve ağır metal giderimi çalışmaları yapılmıştır. β-kitin nanofiber takviye edilmiş CMCht hidrojel yapı iskelesi için bakır giderimi çalışmaları atomik absorpsiyon spektroskopisi ile yapılmış ve sonuçlarına bakıldığında maksimum adsorpsiyon kapasitesinin yaklaşık %28 (2 saat, 100 ppm) olduğu belirlenmiştir. Bu çalışma, iskelenin Cu (II) giderimi için kullanılabilecek alternatif, etkili, tekrar kullanılabilir, yenilikçi ve çevre dostu bir filtre ürünü olabileceğini göstermiştir. Sonuç olarak doğadan izole edilen biyomalzemelerin biyoteknolojik alanlarda kullanılabilir olduğu ve ileri ki çalışmaların önünü açacağı öngörülmektedir.