Kronik timpanik membran perforasyonu rejenerasyonunda kullanılmak üzere polimerik iskelelerin geliştirilmesi ve İn Vitro etkinliğinin incelenmesi
Development of polymeric scaffolds for use in the regeneration of chronic tympanic membrane perforations and investigation of their In Vitro efficacy
- Tez No: 930871
- Danışmanlar: PROF. DR. SERAP ACAR, PROF. DR. ADİL M. ALLAHVERDİYEV
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Dış kulak ile orta kulağı birbirinden ayıran, kulak zarı olarak da bilinen timpanik membran (TM), dıştan içe doğru kutanöz, fibröz ve mukoza denilen üç tabakadan oluşmaktadır. Fibröz tabakada radyal ve dairesel kolajen lifleri bulunmaktadır. Timpanik membran orta kulak ve iç kulağı dış etkenlerden korumakta, aynı zamanda titreşerek sesin orta kulağa iletilmesini sağlamaktadır. Travma, enfeksiyon ve iyatrojenik sebeplerden dolayı kulak zarında perforasyonlar gelişebilmekte ve boyutuna göre hastalarda işitme kaybı ve kronik enfeksiyonlar meydana gelmektedir. Akut perforasyonlar kendiliğinden iyileşirken kronik perforasyonlar için cerrahi işlem ve kapatma materyali gerekmektedir. Kullanılan mevcut tedavi ve materyaller sonrası rejenerasyonun sağlanmaması veya materyalin tutmaması gibi sınırlamalarından dolayı alternatif yaklaşımlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı doku mühendisliği yaklaşımları ve teknolojileri kullanılarak kulak zarını taklit edebilecek sülfatlanmış hidrolize levan polimeri ile güçlendirilmiş radyal hizalanmış PCL bazlı nanofiberleri oluşturmak ve bunların in vitro biyolojik aktivitelerini kapsamlı bir şekilde araştırmaktır. Bu kapsamda ilk olarak Halomonas levan (HL) polisakkariti hidrolize edilmiş (hHL) ve ardından heparin mimik özelliklerini gösteren Sülfatlanmış hidrolize Halomonas levan (ShHL) bazlı malzeme elde etmek için sülfatlamaya tabi tutulmuştur. İkinci aşamada koaksiyel elektroeğirme yöntemi ile radyal hizalanmış PCL ve PCL-ShHL yapılı nanofiberler üretilmiştir. Elde edilen nanofiberler, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Enerji Dağıtıcı X-Işını Alan Emisyon Taramalı Elektron Mikroskopisi (FESEM-EDX) ile analiz edilmiş ve ayrıca mekanik özellikleri, temas açısı ölçümü, biyolojik olarak parçalanabilirlik ve şişme testleri ile karakterize edilmiştir. Daha sonra nanofiber gruplarının sitotoksisitesi L929 fibroblast hücreleri kullanılarak MTT (3-(4,5-Dimetiltiazol-2-il) -2,5 Difeniltetrazolium Bromür) testi ile analiz edilmiştir ve hücre çoğalması, hücresel yapışma, yara iyileşmesi süreçleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Fibroblastlar ve nanofiberler arasındaki etkileşimleri gözlemlemek için FESEM ile görüntüleme yapılmıştır. Analiz sonuçları incelendiğinde her iki gruba ait nanofiberlerin radyal olarak hizalandığı belirlenmiştir. Analitik ölçümlere göre, PCL-ShHL nanofiberlerinin i) lif çapının daha küçük olduğu, ii) daha hızlı biyobozunduğu iii) daha hidrofilik olduğu ve iv) PCL nanofiberlerine kıyasla daha üstün mekanik özellikler gösterdiği tespit edilmiştir. Dahası, PCL-ShHL nanofiberlerinin PCL nanofiberlerine kıyasla L929 hücrelerinin hücresel yapışmasını, çoğalmasını ve in vitro yara iyileşme özelliklerini önemli ölçüde arttırdığı da gözlenmiştir. Bu çalışmada TM doku iskelesi olarak geliştirilen radyal hizalanmış yapının fiziksel, kimyasal, mekanik ve biyoaktivite özelliklerine katkı sağlaması amacıyla ShHL polimeri ilk defa kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre ilk kez üretilen levan ve PCL aracılı radyal hizalanmış nanofiberlerin timpanik membran perforasyonlarının iyileşmesi için oldukça umut verici olduğu düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
The tympanic membrane (TM), also known as the eardrum, which separates the outer ear from the middle ear, consists of three layers from the outside to the inside called cutaneous, fibrous and mucosa. The fibrous layer contains radial and circular collagen fibers. The tympanic membrane protects the middle ear and inner ear from external factors and also vibrates to transmit sound to the middle ear. Perforations may develop in the eardrum due to trauma, infection and iatrogenic reasons, and depending on the size, hearing loss and chronic infections occur in patients. While acute perforations heal spontaneously, surgical procedures and closure materials are required for chronic perforations. Alternative approaches are needed due to limitations such as failure to provide regeneration after the current treatments and materials used or failure of the material to adhere. The aim of this thesis is to create radially aligned PCL-based nanofibers reinforced with sulfated hydrolyzed levan polymer that can mimic the eardrum using tissue engineering approaches and technologies and to investigate their in vitro biological activities comprehensively. In this context, firstly Halomonas levan (HL) polysaccharide was hydrolyzed (hHL) and then subjected to sulfation to obtain sulfated hydrolyzed Halomonas levan (ShHL) based material showing heparin mimic properties. In the second stage, radially aligned PCL and PCL-ShHL structured nanofibers were produced by coaxial electrospinning method. The obtained nanofibers were analyzed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Energy Dispersive X-Ray Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM-EDX) and also characterized by mechanical properties, contact angle measurement, biodegradability and swelling tests. Then, cytotoxicity of nanofiber groups was analyzed by MTT (3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5 Diphenyltetrazolium Bromide) test using L929 fibroblast cells and their effects on cell proliferation, cellular adhesion and wound healing processes were investigated. FESEM imaging was performed to observe the interactions between fibroblasts and nanofibers. When the analysis results were examined, it was determined that the nanofibers of both groups were radially aligned. According to the analytical measurements, it was determined that PCL- ShHL nanofibers i) had smaller fiber diameter, ii) biodegraded faster iii) were more hydrophilic and iv) exhibited superior mechanical properties compared to PCL nanofibers. Moreover, it was observed that PCL-ShHL nanofibers significantly enhanced the cellular adhesion, proliferation, and in vitro wound healing properties of L929 cells compared to PCL nanofibers. In this study, ShHL polymer was used for the first time in order to contribute to the physical, chemical, mechanical and bioactivity properties of the radially aligned structure developed as TM tissue scaffold. According to the obtained results, it is thought that the first-time levan and PCL-mediated radially aligned nanofibers produced are quite promising for the healing of tympanic membrane perforations.
Benzer Tezler
- Ratlarda deneysel olarak oluşturulmuş miringoskleroz modelinde topikal plateletten zengin plazma kullanımının etkisi
Effect of using topical platelet-rich plasma on an experimental created myringosclerosis model in rat
NAFİZ TUFAN VAROL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Kulak Burun ve BoğazSağlık Bilimleri ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMİ ARSLAN
- Allantoinin rat timpanik membran kronik perforasyonundaki etkisi
The effect of allantoin on chronic perforation of rattympanic membrane
NURİ ÜNSAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Kulak Burun ve BoğazSağlık Bilimleri ÜniversitesiKulak Burun Boğaz ve Baş-Boyun Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BAYRAM
- Leptinin rat timpanik membran kronik perforasyonundaki etkisi
The effect of leptin on chronic perforation of rat tympanic membrane
MEHMET TOFAR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Kulak Burun ve BoğazSağlık Bilimleri ÜniversitesiKulak Burun Boğaz ve Baş-Boyun Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET YAŞAR
- Kronik otitis media'lı hastalarda mastoid hacim ile cerrahi tedavi sonuçlarının ilişkisi
The relationship between mastoid volume and surgical treatment results in chronic otitis media patients
MEHMET TÜRKYILMAZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
Kulak Burun ve BoğazÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİ SEFA DEREKÖY
- Timpanik membran perforasyonlarında ınlay butterfly kartilaj timpanoplasti sonuçlarının değerlendirilmesi
Evaluation of inlay butterfly carti̇lage tympanoplasty results in tympanic membrane perforations
FATİH SARI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
Kulak Burun ve BoğazKocaeli ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER AYDIN