Doku mühendisliği uygulamalarına yönelik fibroin esaslı modifiye iskelelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

Abstract

Doku Mühendisliği (DM) çalışmalarında en önemli bileşenlerden biri doku iskelesi üretiminde kullanılan biyomateryallerdir. Biyopolimerik yapı iskeleleri, hücrelere in vitro üç boyutlu yapay hücre dışı sunar. Bu sayede yüksek verimle anatomik boyutta doku organoidinin oluşumunda birincil etkiye sahiptirler. Yürütülen doktora tezinde, fibroin-kollajen, fibroin aloe vera ve fibroin-kollajen-aloe vera kompozit yapı iskelelerinin geliştirilmesi ve kemik doku mühendisliğinde (KDM) kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlandı. Bu kapsamda, üretilen polimer-seramik kompozit yapı iskelelerinin biyouyumluluk özellikleri ISO EN 10993 kapsamında araştırıldı ve DM’de biyomalzeme olarak kullanımlarının uygunluğu ortaya kondu. Tez kapsamında üç farklı mekanizma ile aşılama reaksiyonu test edilerek fibroinin yüzeyi hidrofilikliği artırmak için modifiye edildi. Akabinde, farklı bileşenlerden (F/K, F/K/A ve F/A) oluşan üç tür iskele üretildi. Aşılama reaksiyonunda kullanılan ikinci yöntem istenilen sonucu vermezken, birinci ve üçüncü yöntem kullanılarak farklı bileşen oranlarına sahip iskeleler geliştirildi. Elde edilen iskelelerin fiziksel ve kimyasal karakterizasyon işlemi sonucunda 1F5K5, 1F6K4, 1F5K4A1 ve 3F5K4A1 polimer kompozitlerinin yeterli özelliklere sahip olduğu belirlendi. Bu iskeleler kemik doku mühendisliği için kemik iliği mezankimal kök hücreleri ve osteoblastlar ile test edildi. Kültür ortamı, mineralizasyonu teşvik etmek için SBF ile zenginleştirildi ve hidroksiapatit çekirdeklenmesi hem kimyasal hem de hücresel aktivite ile sağlandı. Hücresel örnekler üzerinde yapılan XRD, SEM-EDS, Alizarin Kırmızısı analizleri, en iyi mineralizasyonun %10SBF takviyesi ile gerçekleştiğini gösterdi. Histokimya, immünhistokimya ve SEM analizi en iyi osteojenik aktivitenin 3F5K4A1 iskelesinde olmakla birlikte, seçilen dört iskelenin de %10SBF içerikli osteojenik indüksiyon altında KDM için kullanılabileceğini gösterdi.