BMP-2 yüklü nanopartiküllerin ve α-tokoferolün elektroeğirme yöntemi ile titanyum dental implantlar üzerine kaplanması ve karakterizasyonu üzerine çalışmalar
Studies on the Coating and Characterisation of BMP-2 Loaded Nanoparticles and α-Tocopherol on Titanium Dental Implants by Electrospinning Method
- Tez No: 827448
- Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE YEŞİM KARASULU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eczacılık ve Farmakoloji, Pharmacy and Pharmacology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Farmasötik Teknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 215
Özet
Ağız içinde diş kökü olarak işlev gören dental implantlar yerleştirildikten sonra fonksiyonel implant ve kemik teması için osseointegrasyon periyodunun beklenmesi gerekir. Klinik pratikte hastalar bu bekleme sürecinde ya dişsiz kaldıklarından ya da konforsuz geçici protezler kullanmak zorunda olduklarından beklemeyi istememekte ve bir an önce protezlerinin yapılmasını talep etmektedir. Osseointegrasyon sürecinin hızlandırılması osteoblastik aktivitenin artırılması ve yara iyileşmesinin biyolojik süreçlerle hızlandırılması ile mümkün olabilir. Bu projenin amacı dental implant yüzeyinin kemik gelişiminde önemli bir role sahip olan kemik morfogenetik proteini-2/bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) ve alfa tokoferol (E vitamini) (α-tokoferol) gibi bir antioksidan madde ile kaplanmasını sağlayarak hem kemik hücresi farklılaşma sürecinin, hem osteoblastik aktivitenin, hem de yara iyileşmesi aşamalarının hızlandırılmasıdır. Proje kapsamında BMP-2 etken maddesini içeren hem kitosan hem de polilaktik-ko-glikolik asit (PLGA) polimeri ile ayrı ayrı nanopartiküller üretilecek ve karakterize edilecektir. Karakterizasyon ve kısa süreli stabilite çalışmaları sonrası seçilen nanopartiküller bir kaplama çözeltisi içerisinde disperse edilecektir. Bu amaçla, polikaprolakton (PCL) polimeri kullanılarak kaplama ajanı üretilecektir. Üretilen kaplama ajanı içerisinde α-tokoferol ve BMP-2 yüklü nanopartiküller disperse edilecek ve karakterizasyon çalışmaları yapılacaktır. İmplant yüzeyine daldırma veya elektroeğirme yöntemleri ayrı ayrı kullanılarak kaplama işlemi gerçekleştirilecek ve bu iki farklı yöntemin kaplama etkinliği incelenecektir. Yüzeyi farklı yöntemlerle kaplanan implantlar için etken madde miktar tayini, salım hızı, stabiliteleri, L-929 fare fibroblast ve MC3T3-E1 fare osteoblast hücre hattı üzerine etkileri karşılaştırılacak ve bu sonuçlara göre salım hızı belirlenmiş, stabilitesi yüksek, hücre çoğalmasını olumsuz etkilemeyen veya hızlandıran ve enflamatuar yanıt düzeyi düşük olan kaplı implantlar ile in vivo hayvan çalışmaları yürütülecektir. İn vivo çalışmalar sıçan hayvan modeli kullanılarak; kontrol grubu, α-tokoferol grubu, BMP-2 grubu ve α-tokoferol+BMP-2 grubu olmak üzere dört farklı grupta yürütülecektir. Çalışmada kullanılacak tüm implantlar kaplama materyalinin uygulanması için gerekli boşlukları bulunduran, plato tasarımına sahip press-fit implantlar olacaktır ve cerrahi uygulama aşamasında materyali implant üzerinden uzaklaştıracak bir etkiye maruz kalmayacaktır. Proje kapsamında protein yapısındaki BMP-2 etken maddesinin nanopartiküler formda verilmesiyle salım profilinin kontrolü sağlanarak, etken maddenin daha düşük dozda güvenli kullanımı ve stabilite artışı hedeflenmektedir. Bununla birlikte antioksidan etkili α-tokoferolün tedaviye katkısı ve osseointegrasyon sürecinin hızlandırılmasına etkilerinin değerlendirilmesi de amaçlanmaktadır. Bu sayede klinik pratikte dental implant uygulaması sonrası gerekli olan bekleme süresinin kısaltılması, hastanın tedaviye uyumunun ve yaşam kalitesinin artırılması mümkün olabilir. Projemiz kapsamında ilk kez yerli bir üretim olarak tedavi etkinliği in vitro ve in vivo olarak gösterilecek olan, yüzeyi BMP-2 nanopartikül ve α-tokoferol kaplı implant ürünün karakterizasyon ve stabilite çalışmaları tamamlanarak sanayiye uygulanabilir bir prototip üretilmesi söz konusu olacaktır.
Özet (Çeviri)
The osseointegration period is necessary for functional implant and bone contact after the placement of dental implants serving as tooth root in the mouth. In clinical practice, patients reject to wait this period due to the toothless period or uncomfortable temporary prosthetic applications and demand a permanent prosthetic restoration as soon as possible. The acceleration of the osseointegration process may be possible by increasing osteoblastic activity and accelerating wound healing by biological processes. The aim of this project is to provide the accelaration osteoblastic activity, wound healing process and osseintegration via the surface coating of implant surface with bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) which has an important role in the development of bone and an effective antioxidant such as α-tocopherol. The individual nanoparticles will be produced and characterized by both chitosan and polylactic-co-glycolic acid (PLGA) polymers containing BMP-2 active substance in this project. After the characterization and the analysis of the short-term stability, the selected nanoparticles will be dispersed in a coating solution. For this purpose, the coating agent will be produced using polycaprolactone (PCL) polymer. α-tocopherol and the nanoparticles loaded with BMP-2 will be dispersed in the produced coating agent and then the characterization analysis will be performed. The coating process will be achieved by using immersion or electrospinning methods on the surface of the implant separately and the coating efficiency of these two different methods will be investigated. The quantification of active ingredient, release rate, stability, effects on L-929 mouse fibroblast and MC3T3-E1 mouse osteoblast cell line will be compared for the implants coated with different methods and according to the results in vivo animal experiments will be conducted with the coated implants which have determined release rate, high stability, increasing effect on cell viability and lower enflamatuar response. In vivo experiments will be performed using the rat animal model for four groups as; control group, α-tocopherol group, BMP-2 group and BMP-2+α-tocopherol group. All of the implants to be used in the study will be plateau designed, press-fit implants which have the gaps necessary for the application of the coating material and will not be subjected to any effect that will remove the material from the implant during the surgical procedure. This project aims to control the release profile by administering a protein, BMP-2, active substance in nanoparticular form and to ensure the usage of the active substance at a lower dose safely and increase the stability. The determination of the contribution of antioxidant α-tocopherol to the treatment and acceleration of the osseointegration process are intended additionally. It may be possible to decrease the waiting period required after dental implant application in clinical practice and to improve patient compliance and quality of life in this wise. Within the aim of this project, the in vitro and in vivo treatment efficiency of implant surface coated with BMP-2 nanoparticle and α-tocopherol will be exhibited after the completion of the characterization and stability investigations and a prototype applicable to the domestic manufacturing industry will be produced for the first time.
Benzer Tezler
- Kemik morfogenetik protein-2 geninin lipid bazlı nanopartikül ile mezenkimal kök hücrelere transfeksiyonu
Bone morphogenetic protein-2 gene transfection of mesenchymal stem cells via lipid based nanoparticle
ŞEYDA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NELİSA TÜRKOĞLU
PROF. DR. SEZGİN ÇELİK
- Gelatin nanoparticle loaded polycaprolactone-nanohydroxyapatite functionally graded scaffolds
Jelatin nanoparçacık yüklü polikaprolakton-nanohidroksiapatit fonksiyonel olarak kademeli iskeleler
ÖZLEM ARAÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLLÜ KIZILTAŞ ŞENDUR
- Bone morfojenetik protein-6 ve insülin benzeri büyüme faktörü-1'in kontrollü ve ardışık salımının sementoblast hücreleri üzerine etkileri
The effects of sequential and controlled release of bone morphogenetic factor-6 and insulin-like growth factor-1 on cementoblasts
EMEL TUĞBA ATAMAN
Doktora
Türkçe
2014
Diş HekimliğiHacettepe ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAHİME MERAL NOHUTCU
- Sequential growth factor delivery from polymeric scaffolds for bone tissue engineering
Kemik doku mühendisliği amaçlı sıralı büyüme faktörü salan polimerik doku iskeleleri
PINAR YILGÖR
Doktora
İngilizce
2009
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN HASIRCI
PROF. DR. VASIF HASIRCI
- Effectiveness of single and dual release of melatonin and BMP-2 in bone homeostasis
Kemik homeostazında melatonin ve BMP-2'nin tekli ve ikili salımlarının etkinliği
HALA JARRAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
DR. DAMLA ÇETİN ALTINDAL