Preparation and characterization of poly(propylene fumarate) (PPF) based composites for bone tissue engineering applications

Bahsi geçen çalışmada, kemik doku mühendisliğinde kullanılması amaçlanan poli (propilen fumarat) (PPF) ve vinil fosfonik asit di-etil esteri (VPES) bazlı biyouyumlu ve biyobozunur polimerik kompozit sistemler geliştirilmiştir. Bu amaç doğrultusunda, PPF pre-polimeri propilen glikol ve fumarik asidin propilen glikol fazlası ortamında polikondenzasyon tepkimesi sonucu sentezlenmiştir. PPF pre-polimeri VPES komonomeriyle sabit bir ağırlık oranında (PPF:VPES=70:30), radikal başlatıcı benzoil peroksit, katalizör N',N'- Dimetil para-toluidin (DMT) ve toplam ağırlığın yüzde 0 ila 20'si aralığında değişen oranlarda beta-trikalsiyum fosfat (ß-TCP) dolgu maddesi varlığında vücut sıcaklığında (37 oC) radikal polimerizasyon ile kür edilmiştir. Elde edilen biyouyumlu ve biyobozunur kompozit ürünler enjekte edilebilir formda kullanılabilir. PPF polimerinin yapısı FT-IR ve 1H-NMR spektroskopik teknikleri ile karakterize edilmiş, moleküler ağırlık jel permeasyon kromatografisi (GPC) ile belirlenmiştir. PPF/VPES/ß-TCP kompozitlerinin oda sıcaklığında kür reaksiyonlarının tamamlandığı diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) analiziyle kanıtlanmış olup, sıcaklığa bağlı bozunma profilleri termal gravimetrik analiz (TGA) yöntemi ile belirlenmiştir. Malzemelerin çözücü içersinde şişme özelliklerine bağlı olarak çapraz bağ yoğunluğu değerleri hesaplanmıştır. Polimer matriks içersinde ß-TCP parçacıklarının dağılımı taramalı elektron mikroskopi (SEM) ile analiz edilmiştir. Elde edilen kompozit malzemelerin yüzey hidrofilisite analizleri su ile dinamik kontak açısı ölçümleriyle yapılmış olup, kompozitlerin dengedeki su miktarları ayrıca belirlenmiştir. Kompozitlerin in-vitro biyobozunma hızları PBS tampon çözeltisi (pH=7,4) içerisinde 80 gün boyunca ağırlık kaybı ve pH değişimi takip edilerek analiz edilmiştir. Sonuç olarak, tüm çalışma boyunca alınan veriler PPF/VPES/ß-TCP kompozitlerinin kemik doku mühendisliği alanında, kıkırdak doku iskelesi olarak kullanımının mühim bir potansiyeli olduğunu göstermektedir.