LL-37 antimikrobiyal peptit ile işlevselleştirilmiş PHB/kolajen elektroeğrilmiş yara örtüsünün geliştirilmesi
Development of PHB/collagen electrospun wound dressing functionalized with LL-37 antimicrobial peptide
- Tez No: 942081
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKHAN KARS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Cilt vücudun en büyük organıdır ve hasar görebilir. Yanık, yara ve diyabetik yaraların tedavisinde cilt onarımı önemlidir. Yaralanma sonrasında cilt fonksiyonunu yeniden sağlamak ve yara iyileşmesini kolaylaştırmak için doku mühendisliği kavramı ortaya çıkmaktadır. Bu, biyolojik olarak parçalanabilen ve biyouyumlu malzemelerin sıklıkla doku yenilenmesi için ana iskeleyi oluşturmak üzere kullanıldığı bir alandır. Biyopolimerler, birçok uygulamada kullanılabilen çevre dostu malzemeler olmayı vaat ediyor. Biyoaktivite, tekrar üretilebilirlik, biyoemilebilirlik, biyouyumluluk, biyobozunurluk ve hidrofiliklik gibi mükemmel benzersiz özelliklerinden dolayı implante edilebilir biyomedikal cihazlar için özellikle uygundurlar. Biyopolimer tabanlı biyomalzemeler kullanılmasının en önemli sebepleri arasında biyouyumluluk ve biyolojik parçalanabilirlik gösterme özelliklerindendir. Yüksek kristalleşme derecesine sahip olan polihidroksibütirat (PHB) biyopolimeri ideal biyouyumluluğa ve biyobozunurluğa sahip bir polimerdir. Bu polimer ve türevleri kan ve dokuda bulunur. Ayrıca hücre metabolizmasının tek ürünüdür. PHB biyopolimeri bunlar gibi çeşitli özelliklerinden dolayı sıklıkla biyomedikal alanlarda kullanılmaktadır. Bir diğer doğal biyopolimer olan kolajen ise biyolojik olarak parçalanabilir ve diğer moleküllerle bağlanma yeteneğine sahiptir, toksik değildir ve biyouyumludur. Doğal polimerlerin önemli bir üyesidir. Makromoleküler ve çözünmeyen fiber bir proteindir. Vücuttaki toplam proteinin %30'unu oluşturur. Doğa, doğal polimerlerin temin edilebileceği ve kolayca çıkarılabileceği sayısız kaynağa sahiptir. Dünyadaki en bol protein olduğundan hayvan veya bitkisel kökenlerden kolayca ekstrakte edilebilir. Bu iki biyopolimerin iskele üretiminde kullanımı için çeşitli ve uygun özelliklere sahip olmasının yanı sıra en önemli özellikleri olan biyouyumlu ve biyolojik parçalanabilir olması dikkate alınmıştır. Kullanılan biyopolimer PHB'nin eksik yanlarını telafi etmek veya iskeleye ekstra üstün özellikler eklemek için saf halde kullanımının yanı sıra diğer biyopolimer olan kolajen ile karıştırılarak kullanımı tercih edilmiştir. İyileşmeyi azaltabilecek veya vücut tarafından reddedilmeye neden olabilecek bağışıklıkla ilişkili bir inflamatuar tepkiden kaçınmak için implante edilebilir bir iskelenin biyouyumlu olması beklenir. Biyobozunur özellik, iskele malzemesi seçimi için, yani doğal doku oluşumuyla eşit düzeyde bozunmak için önemli bir kriterdir. İmplantasyon zamanından yeniden modelleme sürecinin tamamlanmasına kadar işlev görmek için, implante edilmiş bir iskele, implantasyon bölgesi ile eşleşen yeterli mekanik bütünlük gerektirir. İskelelerin birbirine bağlı gözeneklere sahip gözenekli bir ağa sahip olması beklenir. Bu, iskelenin iç boşluklarına hücresel istilayı mümkün kılacak ve yenilenen dokunun mekanik stabilitesi için doku büyümesini teşvik edecektir. Elektroeğrilmiş PHB/Kolajen iskeleye işlevsellik kazandırmak için antimikrobiyal peptit olarak LL-37 immobilize edilecektir. LL-37 antimikrobiyal peptit, bakteri, mantar ve viral patojenlere karşı geniş spektrumda antimikrobiyal aktivite gösterir. Ayrıca yara iyileşmesi, anjiogenez ve arteriogenezi destekler. İmmün ajan olarak davranır. Bu projede, çok sık olarak yaşadığımız kesikler, diyabet hastalarının uzun süreli geçmeyen yaraları ve yaralanmaların nihai sonucu mikrobiyal kolonizasyona dayalı yara enfeksiyonu gibi durumlara etkili olabilecek biyopolimer tabanlı antimikrobiyal peptitle desteklenmiş yara örtüsü geliştirilecektir. Yara enfeksiyonu iyileşmeyi etkileyecek en önemli faktörlerden biridir. Kontrolsüz enfeksiyonlar anatomik ve fizyolojik bütünlüğün korunmasını engeller. Çeşitli antibiyotikler patojenleri yok edebildikleri ve çoğalmalarını önleyebildikleri için şu anda dünya çapında ciddi yara enfeksiyonlarının gelişimini önlemek için kullanılmaktadır. Fakat aşırı antibiyotik kullanımı çoklu direnç gösteren mikropların çoğalmasına yol açmaktadır. Bu nedenle antibiyotik tedavisi genellikle kronik iyileşmeyen enfeksiyonları yok etmede etkisiz olduğunu kanıtlar. Bu çalışmayla biyopolimer tabanlı antimikrobiyal peptitle işlevselleştirilmiş yara örtüsü, çoklu antibiyotik dirençliliğinin önüne geçebileceği ve yara üzerine etkili olarak kullanılabileceği sonucuna varılacaktır.
Özet (Çeviri)
The skin is the body's largest organ and can be damaged. Skin repair is important in the treatment of burns, wounds and diabetic wounds. To restore skin function after injury and facilitate wound healing, the concept of tissue engineering is emerging. This is a field where biodegradable and biocompatible materials are often used to form the main scaffold for tissue regeneration. Biopolymers promise to be environmentally friendly materials that can be used in many applications. They are particularly suitable for implantable biomedical devices due to their excellent unique properties such as bioactivity, reproducibility, bioabsorbability, biocompatibility, biodegradability and hydrophilicity. Among the most important reasons for using biopolymer-based biomaterials are their biocompatibility and biodegradability. Polyhydroxybutyrate (PHB) biopolymer with a high degree of crystallization is a polymer with ideal biocompatibility and biodegradability. This polymer and its derivatives are found in blood and tissue. It is also the only product of cell metabolism. PHB biopolymer is often used in biomedical fields due to various properties such as these. Collagen, another natural biopolymer, is biodegradable and has the ability to bind with other molecules, is non-toxic and biocompatible. It is an important member of natural polymers. It is a macromolecular and insoluble fiber protein. It makes up 30% of the total protein in the body. Nature has countless sources from which natural polymers can be obtained and easily extracted. As the most abundant protein on Earth, it can be easily extracted from animal or plant origins. For the use of these two biopolymers in scaffold production, their biocompatibility and biodegradability, which are the most important properties, as well as having various and suitable properties, were taken into consideration. In order to compensate for the shortcomings of the biopolymer PHB or to add extra superior properties to the scaffold, it was preferred to use it in pure form as well as mixed with the other biopolymer, collagen. An implantable scaffold is expected to be biocompatible to avoid an immune-related inflammatory response that could reduce healing or cause rejection by the body. The biodegradable property is an important criterion for scaffold material selection, i.e. to degrade on par with natural tissue formation. To function from the time of implantation until the completion of the remodeling process, an implanted scaffold requires sufficient mechanical integrity matching the implantation site. Scaffolds are expected to have a porous network with interconnected pores. This would enable cellular invasion into the internal spaces of the scaffold and promote tissue growth for mechanical stability of the regenerating tissue. LL-37 as an antimicrobial peptide will be immobilized to impart functionality to the electrospun PHB/Collagen scaffold. LL-37 antimicrobial peptide shows broad spectrum antimicrobial activity against bacterial, fungal and viral pathogens. It also promotes wound healing, angiogenesis and arteriogenesis. It acts as an immune agent. In this project, we will develop a biopolymer-based antimicrobial peptide-supported wound dressing that can be effective in situations such as cuts that we experience very often, long-lasting wounds of diabetic patients and wound infection based on microbial colonization as the final result of injuries. Wound infection is one of the most important factors that will affect healing. Uncontrolled infections prevent the preservation of anatomical and physiological integrity. Various antibiotics are currently used worldwide to prevent the development of serious wound infections because they can destroy pathogens and prevent their proliferation. However, overuse of antibiotics leads to the proliferation of multi-resistant microbes. Therefore, antibiotic treatment often proves ineffective in eradicating chronic non-healing infections. This study will conclude that biopolymer-based antimicrobial peptide functionalized wound dressing can prevent multiple antibiotic resistance and can be used effectively on the wound.
Benzer Tezler
- İnsan laktoferrisin ve katelisidin LL-37'nin ağız patojen bakterilerine karşı antibakteriyel ve antibiyofilm aktivitelerinin araştırılması ve uçucu yağ kombinasyonlarıyla etkilerinin karşılaştırılması
Investigation of antibacterial and antibiofilm activities of human lactoferricin and cathelicidin LL-37 against oral pathogenic bacteria and comparison of their effects with essential oil combinations
MURAT SEFA KARAASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
MikrobiyolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURTEN ALTANLAR
- LL-37 nanopartikülleri ile fonksiyonlandırılmış PCL/jelatin fiber örtünün in vitro 3 boyutlu yara modelinde etkinliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the efficacy of PCL/gelatin fiber mat functionalized by LL-37 nanoparticles in in vitro 3D wound model
FAZİLET CANATAN ERGÜN
Doktora
Türkçe
2025
BiyomühendislikNecmettin Erbakan ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELTEM DEMİREL KARS
- Antimikrobiyal özellikteki peptitler ile nanopartiküler sistemler yardımıyla yarı katı bir formülasyon geliştirilmesi
Design of a semi-solid formulation with antimicrobial peptides by nanoparticular systems
SİBEL AKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL ÖYKÜ ÇETİN UYANIKGİL
- Brusellozlu hastalarda serum LL-37 düzeyinin araştırılması ve klinik seyirle ilişkisi
Evaluation of serum LL-37 levels in patients with brucellosis and their relationship with clinical course
KÜBRA GÖGEBAKAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik MikrobiyolojiAtatürk ÜniversitesiEnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜLAL ÖZKURT
- Antimikrobiyal peptit ve silikat katkılı fleksible biyomalzemenin antibakteriyel etkinliğinin incelenmesi
Investigating the antibacterial activity of antimicrobial peptide and silicate integrated flexible biomaterial
İHSAN ÇOŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyomühendislikİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM ŞEN KARAMAN
DOÇ. DR. OZAN KARAMAN