Çeşitli bor bileşenleri ile katkılandırılmış poli(laktik asit)-nanokil kompozit doku iskelelerinin sentezi, karakterizasyonu ve deri doku mühendisliği potansiyelinin değerlendirilmesi

Bu çalışmada, bor (B) ve nanokil içeren mikro/nano kompozitlerin karakteristik özelliklerinin ve bu kompozitlerin yara örtüsü olarak kullanım potansiyelinin normal insan dermal fibroblast (NHDF) hücreleri üzerindeki etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Tez çalışmasının ilk aşamasında, çözücü-döküm ve elektroeğirme yöntemleriyle hibrit kompozitler üretilmiş ve üretim yöntemlerinin kompozit yapılar üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, montmorillonit (MMT), kuaterner amonyum tuzu olan trimetil oktadesil amonyum bromür (TMOD) ile modifiye edilmiştir. Daha sonra organomodifiye MMT (OMMT) üzerine B bileşikleri olan boron nitrür (BN), çinko borat (ZB) veya fenilboronik asit (PBA) adsorbe edilmiş ve poli(laktik asit) (PLA) temelli PLA-OMMT/B hibrit kompozitler çözücü-döküm ve elektroeğirme yöntemleri ile üretilmiştir. Montmorillonit nanoparçacıklarının TMOD ile modifikasyonu iyon değişim reaksiyonu ile gerçekleşmiş ve elde edilen kompozitte nanopartiküllerin daha iyi dağılması, gelişmiş mekanik ve termal özellikler, daha hızlı biyobozunurluk ve yüksek kristalinite gibi karakteristik özelliklerde anlamlı değişikliklere yol açtığı görülmüştür. Montmorillonitin modifikasyonu her iki fabrikasyon yönteminde de üretilen hibrit kompozitlerin genel özelliklerini iyileştirmesine rağmen, elektroeğirme ile üretilen fıbroz iskelelerin çözücü-döküm yöntemi ile üretilen membranlara göre üstün özellikler sergilediği görülmüştür. Sonuç olarak, antibakteriyel testler ve hücre kültürü çalışmaları için fibroz doku iskeleleri seçilmiştir. Yapılarında OMMT içeren nano kompozitler, gram-pozitif bakterilerde inhibisyon etkisi göstermiştir. Ayrıca, ZB ve PBA içeren hibrit kompozitler hem gram-pozitif Staphylococcus aureus (S. aureus), hem de gram-negatif Escherichia coli (E. coli) bakterilere karşı bakteriyostatik ve bakterisidal etkiler göstermiştir. Sitotoksisite testinin ikinci gününde PLA-OMMT doku iskelelerinin hacimce %100, %50 ve %25 ekstraktları, NHDF hücreleri üzerinde TMOD'den kaynaklanması muhtemel orta düzeyde sitotoksik etki göstermiştir. Bu sonuçlar, PLA-OMMT/B iskelelerinin sahip oldukları antibakteriyel, morfolojik ve kimyasal özellikleri sayesinde, hücrelerle sınırlı etkileşim göstereceği, yara iyileşmesinin erken aşamalarını destekleyen yara örtüsü olarak kullanılabileceği şeklinde değerlendirilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, B'un hücreler üzerindeki etkisini gözlemleyebilmek için BN, ZB ve PBA, modifiye edilmemiş MMT üzerine adsorbe edilmiş ve elektroeğirme yöntemi kullanılarak gözenekli fiber morfolojisine sahip PLA-MMT/B doku iskeleleri üretilmiştir. Modifiye edilmemiş MMT polimer matrisin termal özelliklerini ve su alma kapasitesini arttırmanın yanı sıra S. aureus'a karşı antibakteriyel etki göstermiştir. Yapılarında BN, ZB ve PBA içeren kompozitler hem E. coli hem de S. aureus için bakteriyostatik etki göstermiştir. Normal insan dermal fibroblast hücreleri ile yapılan in-vitro hücre kültürü çalışmaları kullanılan bor bileşiklerinin herhangi bir toksik etki yaratmadığını göstermiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve canlı/ölü boyama sonuçları MMT içeren kompozitlerin hücre yapışmasını ve çoğalmasını desteklediğini ve ayrıca B bileşiklerinin, özellikle PBA'nın eklenmesi ile 14 gün boyunca hücre canlılığını arttırdığını göstermiştir. Hücreler, sağlıklı morfolojilerini ve canlılıklarını tüm gruplarda korumuş ve bu durum üretilen fibröz iskelelerin deri doku mühendisliği uygulamalarında kullanılabileceğini göstermiştir.