Bor içeren nano hidroksiapatit kompozitlerin kemik hücrelerindeki moleküler etki mekanizmasının araştırılması

Metabolik hastalıklar ve hasarlar ile kemiğin yapısı bozulur ve kendini yenileme kapasitesi zarar görür. Kemiğin içerdiği iz elementler ve hidroksiapatit kristalleri; ekstraselüler matriksinin yenilemesini destekleyecek biyomalzemelerin geliştirilmesinde önem taşımaktadır. Tez çalışması kapsamında, kemiğin içerdiği iz elementlerden biri olan borun, nanometre boyutundaki hidroksiapatite katılması ile, toksik etkisinin önlenmesi amacıyla kontrollü salınarak ekstraselüler matriks yapımını destekleyeceği varsayılmıştır. Bu varsayım doğrultusunda, nanometre boyutundaki hidroksiapatit biyoseramik ve bor elementi ile üretilen kompozitlerden bor salım kinetikleri indüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometrisi yöntemi ile hesaplanmış; borun 1 saat içinde büyük oranda salındığı, salımın sabit düşük dozda devam ettiği saptanmıştır. Bor nanohidroksi apatit kompozitin SaOS-2 osteoblastlar ve insan kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin proliferasyonuna etkisi WST-1 yöntemi ile değerlendirilmiş; nanometre boyutundaki hidroksiapatit ve borik asitin etkileri ile karşılaştırıldığında osteoblastlarda proliferasyon oranını genellikle değiştirmediği, mezenkimal kök hücrelerde yüksek dozda proliferasyonu arttırdığı gösterilmiştir. Bor içeren nanohidroksi apatit kompozitlerin mezenkimal kök hücrelerin osteojenik farklılaşmasını alkalin fosfataz aktivitesi üzerinden nanohidroksiapatit kompozit ve borik asite göre arttırdığı saptanmıştır. Etkili dozda bor içeren nanohidroksiapatitin osteoblastlardaki moleküler mekanizması transkriptom analizi ile değerlendirilmiş ve nanohidroksiapatit kompozit ve borik asit ile karşılaştırıldığında Wnt ve TGF-β sinyal yolaklarında rol oynayan genleri etkilediği gösterilmiştir. Sonuç olarak bor içeren nanohidroksiapatit kompozitlerin kemik hasarlarının onarımında lokal olarak uygulanabilecek güvenli osteokondüktif doz penceresi ve etkili dozdaki moleküler etki profili belirlenmiştir. Rejeneratif terapötik etki penceresinin ileri çalışmalarla validasyonu gereklidir.