Metal katkılı bifazik kalsiyum fosfat/kitosan esaslı doku iskelelerinin üretimi ve karakterizasyonu

Kemik, kendini yenileyebilme özelliğine sahip dinamik ve kompozit bir yapıdır. Fakat kemik kayıp oranlarının yüksek olduğu bazı durumlarda kemiğin sahip olduğu bu özellik yetersiz kalabilir. Bu tür olumsuz durumların üstesinden gelebilmek için geleneksel tedavi yöntemlerin yanı sıra yeni bir yaklaşım olan doku mühendisliği uygulamalarına olan ilgi gün geçtikçe artmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte doku mühendisliğindeki dikkat çekici gelişmeler, dokuya özgü hücre kültürü faaliyetlerini destekleyen iskelelerin üretimi için biyouyumlu ve gerekli özellikleri taşıyan yeni malzemelerin kullanılmasını ve geliştirilmesini gerekli kılmıştır. Bu tez çalışmasının amacı doku mühendisliği yaklaşımıyla kemik doku oluşumunu sağlayacak optimum gözenekliliğe, mekanik özelliklere ve biyoaktiviteye sahip doku iskelelerinin üretimi ve karakterizasyonudur. Tez çalışması kapsamında dondurarak kurutma yöntemiyle metal katkılı bifazik kalsiyum fosfat (BCP)/kitosan esaslı doku iskelelerin üretimi gerçekleştirilmiştir. Metal katkıları olarak insan vücudunda eser miktarlarda olmalarına rağmen, kemik doku metabolizmasında etkili olan Lantan (La) ve Samaryum (Sm) seçilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında katkısız BCP, La katkılı BCP ve Sm katkılı BCP tozları, sol-jel ve ardından 1200° C'de 3 saat ısıl işleme tabii tutulan prosesleri içeren yöntemle sentezlenmiştir. Sentezlenen tüm tozların kimyasal yapısı, fourier transform kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR), X-ışını kırınımı (XRD), enerji dağılımlı X-ışınları spektroskopisi (EDS) analizleri ile doğrulanmıştır. İkinci aşamada, sentezlenen kompozit yapıdaki tozların kitosana katılarak dondurarak kurutma yöntemiyle doku iskelelerinin üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen tüm kompozit doku iskelelerinin mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) vasıtasıyla incelenmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması kapsamında doku iskelelerinin gözenek yapıları (boyut, şekil, birbirleri ile bağlantılı olma gibi), bozunma davranışları, şişme çalışmaları ve mekanik özellikleri incelenmiş ve bu özellikleri birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre doku iskelelerinin gözenek yapılarının, görülen sınırlar içinde olduğu gözlenmiştir. La ve Sm katkısı doku iskelelerinin mekanik özelliklerini iyileştirmiştir. Doku iskelelerinin biyoaktivite özelliklerini belirlemek amacıyla belirlenen sürelerde yapay vücut sıvısı (SBF) içerisinde bekletilmiştir. Yüzey karakterizasyonları ve biyoaktivite analizleri XRD, SEM ve EDS analizi kullanılarak yapılmıştır. Sonuçlar La ve Sm ilavesinin biyoaktivite özelliklerini olumlu yönde arttırdığını doğrulamıştır.