Geri Dön

Development and characterization of surgical locally oxidised regenerated cellulose hemostats

Cerrahi lokal olarak oksitlenmiş rejenere selüloz hemostatların geliştirilmesi ve karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 895477
  2. Yazar: BEYZA ŞEREMET
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. İKİLEM GÖCEK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği, Textile and Textile Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Tekstil Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

Kan, yalnızca gazları ve besinleri taşıyan özel bir sıvı görevi görmekle kalmaz, aynı zamanda bağışıklık denetimi ve hemostatik tepkiden de sorumludur. Genellikle hafif kanamalar doğuştan pıhtılaşma yolu ile durdurulabilir. Ancak aşırı kan kaybı morbiditeye (hastalık) ve hatta mortaliteye (ölüme) neden olabilir. Bu nedenle kanama meydana geldiğinde, hayat kurtarmak için etkili bir tedavinin yapılması gereken kritik bir zaman aralığı vardır. Kontrol edilemeyen aşırı kanama, hastaların ilk 48 saat içinde hayatta kalmalarını önemli ölçüde bozan ve her yıl dünya çapında milyonlarca ölüme neden olan, hayatı tehdit eden bir acil durum senaryosudur. Savaş alanları, trafik kazaları ve cerrahi operasyonlar sırasında meydana gelen büyük çaplı kanamalar yüksek kan kaybına neden olabilmekte olup bu durum vücuttaki fizyolojik süreçlerin olumsuz bir şekilde etkilemektedir. Aşırı kan kaybı ile birlikte doku ve organlarda bulunan hücrelerin metabolik aktiviteleri için gerekli besin, oksijen taşıyan kanın miktarında azalma meydana gelmekte ve yine hücreler tarafından üretilen metabolik atıklar hücreler arası boşlukta birikmeye başlamaktadır. Kanamanın uzun süre engellenememesi durumunda ise kalbin kendisinin çalışması için de gerekli olan kan sağlanamamakta ve kanama ölüm ile sonuçlanabilmektedir. Ayrıca koagülopati hastalarında kontrol edilemeyen kanamalar acil durumlardaki masif kanamalarla ilişkilidir. Aşırı kanama hastaların hemodinamisini bozabilir ve ek kan transfüzyonu gerektirebilir. Uzamış tedavi süresi hayata mal olabilir. Bu nedenle acil durumlarda, özellikle organ travması durumlarında kanamanın durdurulması kritik öneme sahiptir. Bunun yanısıra kontrol edilemeyen kanama sadece hastalar için yaşamı tehdit eden bir durum değil, aynı zamanda sağlık hizmetleri açısından da büyük bir mali yük oluşturmaktadır. Bu bağlamda kanamanın hızlı bir şekilde engellenebilmesi için hemostatik ajanlar hayati önem taşımaktadır. Hemostatik malzemeler genel olarak kitosan, selüloz, nişaşta gibi doğal malzemelerden üretilmektedirler. Mevcut hemostatik ajanlar asitlik, çevredeki hücre hasarı, akut/kronik inflamasyon, trombojenik komplikasyonlar, biyolojik olarak parçalanamama, sınırlı uygulama yöntemleri, kısa raf ömrü ve yüksek maliyet gibi dezavantajlara sahip olup sağlık harcamalarına da ciddi bir maliyet yüklemektedir. Bu bakımdan maliyeti düşük ve yaralanma anında kanamayı durduracak hemostatik özellik sergileyen malzemelerin geliştirilmesi önem arz etmektedir. Bu projenin temel amacı da selüloz atıklarından elde edilen sürdürülebilir doğal kökenli selülozik liflerden absorbe edilebilen hemostatik ajan üretilmesiyle birlikte dokularda oluşan kanamaların hızlıca durdurulabilmesi ve önlenmesidir. Polisakkarit veya diğer biyopolimerlerden üretilen bu hemostatik ajanların biyolojik parçalanabilirlik, biyouyumluluk ve ekzotermik olmayan reaksiyon göstermeleri gibi özellikler taşıması beklenmekte olup, yeni nesil hemostatik materyaller geliştirilmesinde bu hususlar odak noktası haline gelmiştir. Bu çalışmada; polisakkarit tipi malzemelerden, selüloz atıklarından elde edilen sürdürülebilir rejenere selülozdan üretilen, bakteri oluşumuna daha az elverişli bir ortam oluşturarak daha hijyenik özellikler sağlayan ve daha pürüzsüz yüzey ve yumuşaklık sağlayarak iritasyon ve vücudun negatif etki verme riskini indirgeme potansiyeline sahip TENCEL lifi kullanılarak ilk defa dokunmamış, absorbe edilebilen, pıthılaşmayı hızlandıran hemostat malzeme üretilmesi planlanmaktadır. TENCEL lifinin selülozik hemostatik ajanın üretilmesinde ana malzeme olarak kullanılması ve elde edilecek keçenin oksidasyonunun yapılması ile cerrahi lokal hemostatın geliştirilmesi hedeflenmektedir. Böylelikle yenilikçi doğal kökenli sürdürülebilir elyafların medikal tekstil ürünlerinin üretiminde değerlendirilmesi ve katma değerli ürünlere dönüştürülebilmesi amaçlanmıştır. Başlangıç olarak, proje sponsorlarimizdan Gol Iplik tarafından temin edilen Tencel lifi elyaf şeklinde alınıp, yine proje destekcilerimizden Karınca Filtre tesislerine iletilmiştir. Tencel elyafimiz, tesiste sırasıyla harman hallaç, tarak, çapraz serme, vatka çekme ve iğneleme işlemlerinin yapıldığı Dilo makinesine alınmıştır. Öncelikli olarak çapraz serme de 16 kat olarak deneme yapılmış fakat çıkan ürünün kalınlığı fazla geldiği için kat sayısı 12 ve 8 olarak da denenmistir. Tencel lifinin tarak makinesinden geçtikten sonra hacim kazanmasıyla birlikte ürün aynı zamanda ignelenerek de değerlendirilmiştir. İğneleme bölümünün iki farklı tamburu değerlendirilmiş olup, 8 kat olan ürünümüz sırasıyla 49K ve 16K şeklinde iğnelenmiş olup 2 farklı numune şeklinde oluşturulmuştur. Sonuç olarak elimizde 12 kat ignelenmemis, 8 kat ignelenmemis, 8 kat ve 49K iğneli, 8 kat ve 16K iğneli olmak üzere 4 çeşit numunemiz mevcut olarak Karınca Filtre'den ayrıldık. Daha sonra seçilen numuneler piyasadaki muadilleri ile karşılaştırılarak 8 katlı 16K iğneli numunenin istenilen özelliklere sahip en uygun numune olduğuna karar verilmiştir. Optimum numune olarak kabul edilen 8 katlı 16K iğneli numune oksitlenmiştir. Oksidasyon işlemi Yücel Medikal tesisinde paslanmaz metal bir kazanın içerisindeki kapalı sistemde gerçekleştirilmiştir. Kapalı kazanda 3 kg nonwoven ürünü için 250 gram azotdioksit (NOx) gazi verilerek hapsedilen ürün 24 saat boyunca 20-25 C sıcaklıkta bekletilmistir. Sonrasında kazandan alınarak, çıkarır çıkarmaz maske kullanan bir operatör tarafından içerisinde yaklaşık 10 litre kadar etil alkol bulunan bir kaba konulur. Etil alkol dolu kapta 30 dk kadar bekletilir. Sonrasında ph değeri ölçülür, uygun değil ise etil alkol yıkamasına tekrar devam edilir. 4 sefer etil alkolle yıkandıktan sonra istenilen ph değerine ulaşılır. Ph değeri 2,8 ile 4 arası hedeflenmiştir. Bunun nedeni bu standartlar arasında ürünün antibakteriyel etki göstermesidir. Ardından temiz bir ortamda laminal kabin içerisinde kurumaya bırakılır. Yaklaşık 12 saat kurutularak bekletilir. Tencel elyafı kullanılarak oluşturulan uygun dokudaki nonwoven ürünler uygun ortam koşullarında oksitlendikten sonra karboksil oranları, optimum pH ve çözünürlük elde edilmiştir. Ayrıca kuruma kaybı testi, azot içeriği, formaldehit testi yapılmış ve sonuçlar USP28 (United States Pharmacopeia) Farmakope standardına göre standartlarda çıkmıştır. Karboksil oranlarını belirlemek için kurutulmuş ürün üzerinde karboksil testi uygulanmıştır. Bunun amacı ürünün USP28 (United States Pharmacopeia) Farmakope standardına uygun olup olmadığını görmektir. Uygun karboksil miktarı ürünün vücutta emilebileceğini gösterir. pH, bir malzemenin biyolojik uyumluluğunu ve işlevselliğini belirlemede çok önemli bir faktör olduğundan, pH testi uygulanmıştır. Oksitlenmiş rejenere selülozdaki oksidasyon derecesi ve asidik grupların varlığı, malzemenin suda nasıl çözündüğünü veya askıda kaldığını etkileyebilir. Okside rejenere selülozun (ORC) çözünürlük testi, tıbbi uygulamalardaki performansını değerlendirmek için gereklidir. Kuruma kaybı testi yeni üretilen ürüne ve piyasadaki ürüne uygulanmıştır. Her iki numuneden ayrı ayrı alınan belirli ağırlıktaki malzemeler 2 saat boyunca belirtilen sıcaklıklarda kurutulacaktır. Kurutma işleminden sonra malzemelerin ağırlığı tekrar ölçülecektir. Oksitlenmiş rejenere selüloz üzerinde azot içeriği analizi, bu önemli biyomateryalle ilgili kalite güvencesi, mevzuata uygunluk ve araştırma çabalarını destekleyen temel bir analitik tekniktir. Bu nedenle azot içeriği testini yaptık. Oksitlenmiş rejenere selüloz üzerinde formaldehit testi, güvenlik düzenlemelerine uygunluğu doğrulamak, hasta güvenliğini sağlamak ve tıbbi uygulamalar için malzemenin kalitesini ve bütünlüğünü korumak için gereklidir. Bu nedenle formaldehit testi gerçekleştirdik. Proje kapsamında geliştirilen hemostatik ajanın üretiminde kullanılan yöntemde, literatürden elde edilen bilgiler proje ekibinin araştırma tecrübesi ile birleştirilerek proses parametreleri belirlenmiş ve optimize edilmiştir. Ayrıca üretilen hemostatik malzeme ile ticari bir malzemenin akredite laboratuvarlarda testleri gerçekleştirilmiş ve performansları karşılaştırılarak ticarileşme potansiyeli değerlendirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Blood is not only a special fluid that transports gases and nutrients but is also responsible for immune control and hemostatic response. Generally, mild bleeding can be stopped by congenital clotting. However, excessive blood loss can cause morbidity (illness) and even mortality (death). Therefore, when haemorrhage occurs, there is a critical time window in which effective treatment must be given to save lives. Uncontrolled excessive bleeding is a life-threatening emergency scenario that significantly impairs patients' survival within the first 48 hours and causes millions of deaths worldwide each year. Large-scale bleeding in battlefields, traffic accidents and during surgical operations can cause high blood loss, which adversely affects physiological processes in the body. With excessive blood loss, there is a decrease in the amount of blood carrying nutrients and oxygen necessary for the metabolic activities of cells in tissues and organs, and metabolic wastes produced by cells begin to accumulate in the intercellular space. If bleeding cannot be prevented for a long time, the blood necessary for the heart to function itself cannot be supplied and bleeding may result in death. In addition, uncontrolled bleeding in patients with coagulopathy is associated with massive bleeding in emergency situations. Excessive bleeding may disrupt the hemodynamics of patients and may require additional blood transfusion. Prolonged treatment may cost life. Therefore, it is critical to stop bleeding in emergencies, especially in cases of organ trauma. In addition, uncontrolled bleeding is not only a life-threatening situation for patients, but also a great financial burden for health services. In this context, hemostatic agents are vital for the rapid prevention of bleeding. Hemostatic materials are generally produced from natural materials such as chitosan, cellulose, starch. Existing hemostatic agents have disadvantages such as acidity, surrounding cell damage, acute/chronic inflammation, thrombogenic complications, non-biodegradability, limited application methods, short shelf life and high cost and impose a serious cost on health expenditures. In this respect, it is important to develop materials with low cost and hemostatic properties to stop bleeding at the time of injury. The main aim of this project is to produce an absorbable hemostatic agent from sustainable natural origin cellulosic fibres obtained from cellulose wastes and to quickly stop and prevent bleeding in tissues. These hemostatic agents produced from polysaccharides or other biopolymers are expected to have properties such as biodegradability, biocompatibility and non-exothermic reaction, and these issues have become the focus in the development of new generation hemostatic materials. In this study, it is planned to produce a non-woven, absorbable hemostatic material that accelerates plasmination for the first time by using TENCEL fibre, which is produced from polysaccharide type materials, sustainable regenerated cellulose obtained from cellulose wastes, provides more hygienic properties by creating an environment less favourable to bacterial growth and has the potential to reduce the risk of irritation and negative effects on the body by providing a smoother surface and softness. It is aimed to use TENCEL fibre as the main material in the production of cellulosic hemostatic agent and to develop surgical local hemostat by oxidation of the felt to be obtained. Thus, it is aimed to evaluate innovative natural origin sustainable fibres in the production of medical textile products and to transform them into value added products. As a start, Tencel fibre supplied by Göl Iplik, one of our project sponsors, was purchased in fibre form and delivered to Karınca Filter facilities, also one of our project supporters. Our Tencel fibre was taken to the Dilo machine in the facility where fiber preparation, carding, cross-laying, lap drawing and needling processes were carried out respectively. Firstly, 16 plies were tried in cross-laying, but since the thickness of the product was too high, the number of plies was also tried as 12 and 8. As the tencel fibre gains volume after passing through the carding machine, the product was also evaluated by needling at the same time. Two different drums of the needling section were evaluated and our 8-layer product was needled as 49K and 16K respectively and formed as 2 different samples. Finally, 4 types of samples were chosen for the subsequent studies: 12 layers un-needled, 8 layers un-needled, 8 layers 49K needled and 8 layers 16K needled. Afterwards, by comparing the samples chosen with their equivalents in the market, it was decided that the 8 ply 16K needled sample was the most suitable one with the properties required. 8 ply 16K needled sample, which is accepted as the optimum sample, has been oxidised. The oxidation process was carried out in a closed system in a stainless metal boiler in Yucel Medical facility. In the closed boiler, 250 grams of nitrogen dioxide (NOx) gas was given for 3 kg of nonwoven product and the trapped product was kept at a temperature of 20-25 C for 24 hours. Afterwards, it is removed from the boiler and placed in a container containing approximately 10 litres of ethyl alcohol by an operator using a mask as soon as it is removed. It is kept in the container full of ethyl alcohol for 30 minutes. Afterwards, the pH value is measured, if it is not suitable, ethyl alcohol washing is continued again. After washing 4 times with ethyl alcohol, the desired pH value is reached. The pH value is targeted between 2,8 and 4. The reason for this is the antibacterial effect of the product between these standards. Then it is left to dry in a clean environment in a laminal cabinet. It is dried and kept for about 12 hours. After nonwoven products of suitable texture formed by using Tencel fibre were oxidised under suitable ambient conditions, carboxyl ratios, optimum pH and solubility were achieved. Moreover, loss on drying test, nitrogen content, formaldeyhyde test is performed, and the results are in the standards according to USP28 (United States Pharmacopeia) Pharmacopoeia standard. Carboxyl test was applied on the dried product to determine carboxyl ratios. The purpose of this is to see whether the product complies with the USP28 (United States Pharmacopeia) Pharmacopoeia standard. The appropriate carboxyl amount indicates that the product can be absorbed in the body. Since pH is a crucial factor in determining a material's biological compatibility and functioning, pH test was applied. The degree of oxidation and the presence of acidic groups in oxidized regenerated cellulose might influence how the material dissolves or is suspended in water. Solubility testing of oxidised regenerated cellulose (ORC) is necessary to evaluate its performance in medical applications. Drying loss test was applied to the newly produced product and the product on the market. Specific weights of materials taken separately from both samples will be dried at specified temperatures for 2 hours. After drying, the weight of the materials will be measured again. Nitrogen content analysis on oxidised regenerated cellulose is a fundamental analytical technique that supports quality assurance, regulatory compliance and research efforts related to this important biomaterial. That is why we did the nitrogen content test. Formaldehyde testing on oxidised regenerated cellulose is essential to verify compliance with safety regulations, ensure patient safety and maintain the quality and integrity of the material for medical applications. For this reason, we performed the formaldehyde test. In the method used in the production of the hemostatic agent developed within the scope of the project, the information obtained from the literature was combined with the research experience of the project team and the process parameters were determined and optimised. In addition, tests of the produced hemostatic material and a commercial material were carried out in accredited laboratories and the potential for commercialisation was evaluated by comparing their performances.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    874473

    MEMS sensor platform for vital monitoring under mri and intraocular pressure measurement

    Yaşamsal işaretlerin ve göz içi basıncın ölçülmesine yönelik MEMS basınç ölçer platformunun geliştirilmesi

    PARVIZ ZOLFAGHARI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU

  2. Tez No

    795960

    Kuersetin yüklü folat-plga nanopartikül formülasyonlarının geliştirilmesi, karakterizasyonu ve meme kanser hücrelerinde in vitro değerlendirilmesi

    Development and characterization of quercetin-loadedfolate-PLGA nanoparticle formulations and in vitroevaluation in breast cancer

    KÜBRA ÇETİNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyoteknolojiLOKMAN HEKİM ÜNİVERSİTESİ

    İlaç Araştırma ve Geliştirme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YILMAZ ÇAPAN

  3. Tez No

    543107

    Polikaprolakton temelli nanopartiküler taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi, karakterizasyonu ve meme kanseri kök hücrelerine karşı etkinliğinin in vitro incelenmesi

    Development characterization of polycaprolactone based nanoparticular carrier systems and in vitro investigation of their efficacy on breat cancer stem cells

    SAHAR DINPARVAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADİL M. ALLAHVERDİYEV

  4. Tez No

    493949

    HPV-ilişkili servikal kanserin tedavisine yönelik ilaç yüklü nanopartikül formülasyonlarının printing teknolojisi ile hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of drug loaded nanoparticle formulations for the treatment of HPV-related cervical cancer by printing technology

    CEM VARAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EREM BİLENSOY

  5. Tez No

    350463

    Al2O3 ZrO2 CeO2 kompozitlerinin spark plazma sinterleme (SPS)yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of Al2O3 ZrO2 CeO2 composites by spark plasma sintering (SPS)

    BETÜL ZEYNEP BİLGİÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER

Geri Dön