Hasarlı omurilik onarımı için hücre destekli enjekte edilebilir ipek fibroin mikrotaşıyıcıların geliştirilmesi

Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ)'nün verilerine göre omurilik yaralanmaları her yıl 250.000 ile 500.000 insanı etkilemektedir. Mevcut klinik uygulamalarda omurilik hasarlarını tamamen onarabilen bir tedavi yöntemi bulunmamaktadır. Hücre temelli rejenerasyon yaklaşımlarının önünde, hücrelerin hasarlı omuriliğe transplantasyonundan sonra düşük canlılık oranları ile karşılaşılması gibi engeller bulunmaktadır. Tez kapsamında, omurilik hasarlarının tedavisine yönelik enjekte edilebilir mikrotaşıyıcı-destekli hücre dağıtım sisteminin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Doğal bir protein olan ipek fibroin (SF) temelli biyobozunur yapıdaki mikrotaşıyıcılar, emülsiyon haline getirilmiş faz ayrımı yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Yüzde %1,5-6,5 ağırlık/hacim oranlarındaki 7 farklı ipek fibroin konsantrasyonuna sahip mikrotaşıyıcılar üretilmiştir. SF konsantrasyonu artıkça mikrotaşıyıcıların çapı 160,8±34,9 μm'den 385,5±112,9 μm'ye artmıştır. Mikrotaşıyıcıların topografik özelliklerinin ipek konsantrasyonu, donma sıcaklığı ve karıştırma hızı ile değiştirilebildiği gösterilmiştir. Mikrotaşıyıcı sistemlerinde partikül çapı enjekte edilebilirlik ile doğrudan ilişkilidir. Hücrelerin çoğalabileceği uygun yüzey topografisi de göz önünde bulundurulduğunda 7 grup arasından %2,5 SF konsantrasyonuna sahip mikrotaşıyıcı grubu (2,5 SF) ön plana çıkmıştır. Üretilen mikrotaşıyıcıların stabilizasyonu metanol ve etanol olmak üzere iki farklı alkol çözeltisinde test edilmiştir. Geliştirilen mikrotaşıyıcılar fiziksel ve kimyasal özellikleri temelinde ayrıntılı bir şekilde karakterize edilmiştir. Yedi günlük in-vitro statik ve dinamik hücre kültürü çalışmaları kapsamında; L929 fibroblastları, MC3T3-E1 pre-osteoblastları ve S42-Schwann hücrelerinin SF mikrotaşıyıcıların pürüzlü yüzeylerinde iyi bir şekilde çoğaldığı gösterilmiştir. Mikrotaşıyıcılar, Schwann hücrelerine mekanik destek sağlayarak hücrelerin enjekte edildikten sonra da canlılıklarının artarak devam etmesini sağlamıştır. Bu araştırma, üç boyutlu SF mikrotaşıyıcı yüzeylerinde çoğalan Schwann hücrelerinin çoğalmasını inceleyen ilk çalışmadır. Hücre yüklü enjekte edilebilir ve biyobozunur yapıdaki küresel SF mikrotaşıyıcılar ile invaziv olmayan bir tedavi seçeneği sunmak, çalışmadaki fikrin özgünlüğünü desteklemektedir.