Hyaluronik asit ve poli(ε-kaprolakton) içeren ogmentasyon jellerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of injectable augmentation gels containing poly(ε-caprolacton) and hyaluronic acid
- Tez No: 952714
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL MURAT AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Yaşın artmasıyla veya belirli hastalıkların bir sonucu olarak, kas ve yağ dahil olmak üzere vücudun yumuşak dokuları küçülebilir ve derideki fibrozis ve kolajen lif kaybına bağlı olarak deride kırışıklıklar meydana gelebilir. Bu kırışıkların düzeltilmesi veya şekillendirme işlemleri için enjekte edilebilir dolgu malzemeleri yaygın olarak kullanılmakta ve mevcut formülasyonlar sürekli olarak iyileştirilmektedir. Bu çalışmada daha az toksik çapraz bağlayıcı kullanılarak hazırlanan daha güvenli bir hyaluronik asit jel taşıyıcı farklı konsantrasyonlarda polikaprolakton (PCL) mikroküreler ile birleştirilmiştir. PCL mikroküreler emülsiyon oluşturma ve çözücü buharlaştırma tekniği kullanılarak elde edilmiştir. Optimal formülasyon için farklı yüzey aktif madde tipleri, yüzey aktif madde ve polimer konsantrasyonları, karıştırma hızı ve süresi, kullanılan sulu fazın hacmi gibi parametrelerin mikroküre oluşumunda etkileri değerlendirilmiştir. Geliştirilen formülasyon ile yaklaşık 45 μm ortalama parçacık boyutuna sahip, topaklanmamış, gözeneksiz yüzeylere sahip mikroküreler elde edilmiştir. Çalışmada ayrıca taşıyıcı faz olarak hyaluronik asit, olası toksik etkileri azaltmak için sitrik asit ve azalıtılmış miktarda 1,4-Butandiol diglisidil eter (BDDE) kullanılarak bifazik jel yapısında formüle edilmiştir. Elde edilen jel yapısı, Tip 1 kolajen üretimini etkili bir şekilde uyarma ve vücutta yavaş emilimi nedeniyle uzun süreli etki sağlama yetenekleri için PCL mikroküreler birleştirilerek 6 farklı jel formülasyonu geliştirilmiştir. Geliştirilen formülasyonlar, reolojik özellikler, enjekte edilebilirlik özellikleri, in vitro canlılık analizleri ve RT-PCR ile COL1A1 gen ifadesi bakımından değerlendirilmiş ve PCL-HA6 grubu optimum grup olarak belirlenmiştir. PCL-HA6 grubunun 1 Hz frekansta Depolama Modülü (G'), Kayıp Modülü (G''), Kompleks Viskozite (η*) ve faz açısı (δ) gibi reolojik sonuçları sırasıyla 553.97 ± 32.48 (Pa), 368.4 ± 12.24 (Pa), 105.9 ± 5.27 (Pa) ve 33.65 ± 0.92 (ᵒ) olarak, enjeksiyon kuvveti ise 9.64 ± 1.46 (N) olarak ölçülmüştür. Ayrıca, in vitro testler PCL-HA6 grubunun diğer gruplara kıyasla en yüksek hücre canlılığını gösterdiğini ve ilgili gen ifadesinin gösterdiği gibi zamanla kolajen üretiminde göreceli bir artış sağladığını ortaya koymuştur. In vivo deneylerde, sterilize edilmiş PCL-HA6 numune grubu tavşanların sırt derisinin altına enjekte edilerek kontrol grubu ile karşılaştırmalı olarak makroskopik ve histopatolojik olarak değerlendirilmiştir. 7 haftalık gözlem süreci sonunda PCL-HA6 numune grubu ISO 10993-6 Tablo E1 ve E2 skorlama sistemine göre toplam 4.67 skor alarak; tavşan için implantasyon sonrası lokal etki kategorilerine göre“hafif irritan”bulunmuştur. Bu bulgu geliştirilen malzemenin dokuda kolajen ve elastin oluşumunu teşvik etme potansiyeli ile ilişkilendirilmiştir. Sonuçlara göre, PCL/HA jeli biyouyumluluk ve toksik olmama özelliği sergileyerek yumuşak doku büyütme için güvenli bir seçenek olup, olumlu reolojik özellikler ve enjekte edilebilirlik özellikleri ile tıbbi uygulamalarda potansiyel kullanım için umut vadetmektedir.
Özet (Çeviri)
The body's soft tissues, including muscle and fat, can shrink with increasing age or because of certain diseases and wrinkles can occur due to fibrosis and collagen fiber loss in the skin. Injectable fillers are widely used for the correction of these wrinkles or for shaping procedures and current formulations are constantly being improved. In this study, a safer hyaluronic acid gel carrier prepared using less toxic crosslinker was combined with polycaprolactone (PCL) microspheres at different concentrations. PCL microspheres were obtained using emulsion and solvent evaporation technique. The effects of parameters such as different surfactant types, surfactant and polymer concentrations, stirring rate and time, and the volume of the aqueous phase used for microsphere formation were evaluated for optimal formulation. With the developed formulation, microspheres with an average particle size of approximately 45 μm, non-agglomerated, and smooth surfaces were obtained. To mitigate potential toxic effects, the HA was formulated into a biphasic gel structure using citric acid (CA) and a reduced amount of 1,4-Butanediol diglycidyl ether (BDDE). The gel structure has been developed in six different gel formulations by combining PCL microspheres for their ability to effectively stimulate Type 1 collagen production and provide long-lasting effects due to their slow absorption in the body. The developed formulations were evaluated in terms of rheological properties, injectability properties, in vitro cell viability and COL1A1 gene expression by qPCR and the PCL-HA6 group was determined as the group with optimum properties. The rheological results of the PCL-HA6 group such as Elastic Modulus (G'), Loss Modulus (G''), Complex Viscosity (η*) and phase angle (δ) at 1 Hz frequency were measured as 553.97 ± 32.48 (Pa), 368.4 ± 12.24 (Pa), 105.9 ± 5.27 (Pa) and 33.65 ± 0.92 (ᵒ), respectively, and the injection force was measured as 9.64 ± 1.46 (N). Additionally, in vitro tests revealed that the PCL-HA6 group showed the highest cell viability compared to the other groups and provided a relative increase in collagen production over time, as demonstrated by the relevant gene expression. In in vivo experiments, the sterilized PCL-HA6 sample group was injected under the back skin of rabbits and evaluated macroscopically and histopathologically in comparison with the control group. At the end of the 7-weeks observation period, the PCL-HA6 sample group received a total score of 4.67 according to the ISO 10993-6 Table E1 and E2 scoring system; and was found to be“slight irritant”according to the post-implantation local effect categories for rabbits. This finding was associated with the potential of the developed material to promote collagen and elastin formation in the tissue. According to the results, PCL/HA gel is a safe option for soft tissue augmentation by exhibiting biocompatibility and non-toxicity, and its favorable rheological properties and injectability are promising for potential use in medical applications.
Benzer Tezler
- Free standing layer-by-layer films of polyethyleneimine and poly(L-lysine) for potential use in corneal stroma engineering
Olası korneal stroma mühendisliği uygulamaları için çok katmanlı kaldırılabilir polietilenimin ve poli(L-lisin) filmleri
GİZEM ALTAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF HASIRCI
YRD. DOÇ. DR. ALİ KHADEMHOSSEİNİ
- Halomonas levan for cosmeceutical applications
Kozmesötik uygulamalar için halomonas levan
MERVE ERGİNER HASKÖYLÜ
Doktora
İngilizce
2021
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER
- Memeli hücrelerinin farklı substrat yüzeyler üzerine adezyonunun kuartz kristal mikrobalans sistemi ile eş-zamanlı belirlenmesi
Real-time determination of the adhesion of mammalian cells on different substrate surfaces by quartz crystal microbalance system
ŞÜKRAN ŞEKER
- Rational design and applications of advanced functional polymer gels
İleri fonksiyonel polimer jellerin rasyonel tasarımı ve uygulamaları
MERTCAN ER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Hyaluronik asit içeren çapraz bağlı poli (metilmetakrilat) hidrojelin ın vitro biyouyumluluk, deri altı ve eklem içi enjeksiyon etkinliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of in vitro biocompatibility, subcutaneous and intra-articular injection efficacy of hyaluronic acid-containing cross-linked poly (methylmethacrylate) hydrogel
SÜMEYRA KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikKırıkkale ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİYAMİ KARAHAN
PROF. DR. MUSTAFA TÜRK