Hacimsel iskelet kası hasarları için polimer bazlı destek malzemelerin geliştirilmesi

Önemli bir sosyal ve ekonomik yükü oluşturan hacimsel kas kayıpları her yıl milyonlarca insanı kazalar, savaşlar ve tümör operasyonları sebepleri ile etkilemektedir. İskelet kası yapısı doğal onarım mekanizmasına sahip olmasına rağmen, kritik seviyenin üzerindeki kayıplarda kendi kendine iyileşmeyi sağlayamamaktadır. Bu durum ciddi oranda fonksiyonel hasarlar ve estetik eksikliklerle sebep olmaktadır. İskelet kası doku mühendisliği yaklaşımlarında hacimsel kas kaybını desteklemek ve hücresel davranışları yönlendirmek için fonksiyonel doku iskelesi tasarımlarına odaklanılmıştır. Bu tez çalışmasında, hacimsel iskelet kası hasarları için polimer bazlı destek malzemelerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç için doğal kas dokusunu taklit edebilmek amacıyla hizalanmış, hücresel gelişimi ve yönelimi destekleyecek seviyede elektriksel aktiviteye sahip poli(ε-kaprolakton) (PCL) bazlı fiber iskeleler hazırlanmıştır. Fiber iskelelerin üretimi için bilgisayar destekli Döngüsel Islak Eğirme Düzeneği (DIED) geliştirilmiştir. İletken özelliğe sahip gümüş nanoteller (AgNT) ile katkılanmış PCL-AgNT kompozit fiberler yüksek verim ile üretilmiştir. DIED üretim parametrelerinin; PCL molekül ağırlığı, çözücü sistemi, çöktürme banyosu sıcaklığı, PCL ve AgNT derişimleri vb. optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Fiberlerin kimyasal, morfolojik, ısıl özellikleri ve biyobozunma davranışları karakterize edilmiştir. C2C12 fare myoblast iskelet kası hücrelerinin elektriksel uyarım altında ve elektriksel uyarım uygulanmadan PCL ve PCL-AgNT kompozit fiber iskeleler üzerindeki çoğalma davranışları ve morfolojileri incelenmiştir. Hücre kültür çalışmalarının 7. gününde, 1.5 V ile 3 V elektriksel uyarım gerilimi altında PCL-AgNT kompozit fiber iskele yüzeylerinde PCL fiberler göre daha fazla hücre çoğalması ve canlılığı gözlenmiştir. Tez çalışması kapsamında DIED ile antibakteriyel özelliğe sahip kompozit fiber formülasyonları geliştirilmiştir. Antibakteriyel ilaç etken madde sülfatiyazol - AgNT kompleksi hazırlanmış ve kompozit fiber üretimi DIED ile gerçekleştirilmiştir. Sülfatiyazol - AgNT yüklü fiberlerin antibakteriyel özellikleri disk difüzyon testi ile 4 farklı bakteri türü için incelenmiş, yüksek başarı elde edilen bakteri türleri ile erken aşama bakteriyel tutunma çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, PCL-AgNT kompozit fiberler ve antibakteriyel formları iskelet kası doku destek malzemeleri adayı olarak başarılı ve umut vaat edici özellikler sunmuştur.