Biyopolimerik doku iskelelerinin sentezi ve diş hekimliğinde uygulanabilirliğinin araştırılması
Synthesis of biopolymeric tissue scaffolds and investigation of their applicability in dentistry
- Tez No: 954234
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA AYHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Diş Hekimliği, Bioengineering, Dentistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hidrojeller, çapraz bağlı, üç boyutlu, suda şişebilen polimerlerdir. Kontrol edilebilir biyobozunma ve mekanik özellikleri için üretim yöntemlerinin çeşitliliğine sahip olan hidrojeller biyomedikal alanlar gibi pek çok uygulama alanında kullanılmaktadır. Biyomedikal uygulamalardan biri olan doku mühendisliği çalışmalarında da istenilen özelliklerde hidrojellerin sentezlenerek, kullanılması, sitotoksik etkilerinin araştırılması önemlidir. Bu çalışmada; rejeneratif endodontik tedavi prosedürlerinde rutin klinik tedavi prosedüründe kullanılabilecek enjekte edilebilir biyopolimerik doku iskelelerinin sentezinin sağlanması ve in vitro koşullar altında uygulanabilirliğinin araştırılmıştır. Tip B jelatinden yola çıkılarak jelatin metakriloil (JELMA) sentezi yapılmıştır. Sentezlenen JELMA'ların TNBS analizi ile substitusyon derecesini belirlenmiş, ATR-FTIR ve 1H-NMR cihazları kullanılarak karakterizasyonu yapılmış ve yapısı aydınlatılmıştır. Sentezlenen JELMA kullanılarak, İrgacure fotobaşlatıcı ve UV ışık kaynağı kullanılarak Hidroksiapatit, Hyaluronik asit, Gümüş Nanopartikül içerikli biyokompozit hidrojeller sentezlenmiştir. Sentezlenen hidrojellerin ATR-FTIR, SEM analizi, dinamik şişme davranışı ve biyodegredasyon davranışları incelenerek, karakterize edilmiştir. Hidrojellerin antimikrobiyal etkinliği için disk difüzyon tekniği ile Enterococus Faecalis, Candida Albicans, Pseudomanas aerugionasa, Metisilin Dirençli Staphylococus aereus, Escherichia coli üzerindeki antimikrobiyal etkinliği test edilmiştir. Hücrelerin sitotoksik etkilerinin belirlenmesi ve doku mühendisliği çalışmalarında uygulanabilirliğinin açıklanabilmesi amacıyla hidrojellerin L929 fibroblast hücreleri ile etkileşimleri incelenmiştir. Dişhekimliğinde rutin klinik kullanımına daha uygun olması için fotobaşlatıcı olarak LAP, ışık kaynağı olarak da LED seçilerek deneylere devam edilmiştir. JELMA kullanılarak Hidroksiapatit, Hyaluronik asit, Gümüş Nanopartikül içerikli biyokompozit hidrojeller LAP fotobaşlatıcı ve LED ışık kaynağı kullanılarak biyokompozit hidrojel sentezi tekrar gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen hidrojellerin ATR-FTIR, dinamik şişme davranışları ve biyodegredasyon davranışları incelenerek, karakterize edilmiştir. L929 fibroblast hücreleri ile etkileşimleri ortaya çıkarılarak hücrelere sitotoksik etkileri belirlenmiştir. Sonrasında Dental Pulpa Kök Hücreleri ile sentezlenen hidrojel yapılara hücrelerin yapışma (attachment), yayılma (proliferation) ve büyüme (growth) davranışları in vitro olarak incelenmiştir. Dental Pulpa Kök Hücre deneylerinde 1, 3 ve 5. günlerde hücre davranışları belirlenmiştir. Dental Pulpa Kök Hücrelerinin beşinci gününden sonraki evreler için yani deneylerin 7-9-11-14 ve 16. günlerinde hücreler %0,25 Tripsin-EDTA (Gibco) ve hücre kazıyıcı kullanılarak kaldırılıp toma lamında sayımları yapılmıştır. Bu sayede hem sayısal hem de görsel veriler ile dental pulpa kök hücrelerinin tüm hidrojel yüzeylerinde büyüme ve çoğalma davranışları takip edilmiştir. Farklı büyütme değerlerinde fotoğraflamalar yapılmış ve hücrelerin canlılık durumları gözlenmiştir. Çalışmada rejeneratif endodotik tedavi için literatürden farklı bir yöntem kullanılarak JELMA hidrojel modifiye edilmiş, in vitro antimikrobiyal özellik ve hücre davanış deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca sentezi gerçekleştirilen tüm hidrojellerin biyouyumlu olduğu tespit edilmiş ve doku mühendisliği uygulamalarında hücre doku iskelesi olarak kullanılabileceği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Hydrogels are cross-linked, three-dimensional, water-swelling polymers. Due to their diverse production methods, which allow for controllable biodegradation and mechanical properties, hydrogels are used in various application fields, including biomedical applications. In tissue engineering studies, which are among these biomedical applications, synthesizing hydrogels with desired properties, using them, and investigating their cytotoxic effects are of great importance. In this study, the synthesis of injectable biopolymeric tissue scaffolds for use in routine clinical procedures in regenerative endodontic treatment and their applicability under in vitro conditions were investigated. Starting from Type B gelatin, gelatin methacryloyl (GELMA) was synthesized. The degree of substitution of the synthesized GELMA was determined using TNBS analysis, and its characterization and structural elucidation were performed using ATR-FTIR and ¹H-NMR spectroscopy. Using the synthesized GELMA, biocomposite hydrogels containing hydroxyapatite, hyaluronic acid, and silver nanoparticles were synthesized with the aid of Irgacure photoinitiator and a UV light source. The synthesized hydrogels were characterized by ATR-FTIR and SEM analysis, as well as by examining their dynamic swelling behavior and biodegradation properties. The antimicrobial activity of the hydrogels was tested using the disk diffusion technique against Enterococcus faecalis, Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA), and Escherichia coli. The interaction of the hydrogels with L929 fibroblast cells was examined to determine their cytotoxic effects and potential applicability in tissue engineering studies. To enhance the suitability of the hydrogels for routine clinical use in dentistry, further experiments were conducted using LAP as a photoinitiator and LED as a light source. Biocomposite hydrogels containing hydroxyapatite, hyaluronic acid, and silver nanoparticles were synthesized again using GELMA with the LAP photoinitiator and LED light source. The synthesized hydrogels were characterized by ATR-FTIR, dynamic swelling behavior, and biodegradation analysis. Their interaction with L929 fibroblast cells was assessed to reveal potential cytotoxic effects. Subsequently, dental pulp stem cells were cultured on the synthesized hydrogel structures, and their attachment, proliferation, and growth behaviors were evaluated in vitro. In the experiments on Dental Pulp Stem Cells, cell behaviors were examined on the 1st, 3rd, and 5th days. For the subsequent stages of Dental Pulp Stem Cells, that is, on the 7th, 9th, 11th, 14th, and 16th days of the experiments, the cells were detached using 0.25% Trypsin-EDTA (Gibco) and a cell scraper, and their counts were performed on a counting slide. This allowed the monitoring of the growth and proliferation behaviors of dental pulp stem cells on all hydrogel surfaces through both quantitative and visual data. Imaging was performed at different magnification levels, and the viability of the cells was observed. In this study, GELMA hydrogel was modified using a different method from the literature for regenerative endodotic therapy, and in vitro antimicrobial and cell behavior experiments were performed. Additionally, all synthesized hydrogels were found to be biocompatible and suitable for use as tissue scaffolds in tissue engineering applications.
Benzer Tezler
- Controlled release of 2,4-D through polymeric microspheres
2,4-D'nin polimerik mikroküreciklerden kontrollu salımı
HASAN BİLOKÇUOĞLU
- Use of microbial polyhydroxyalkanoates in the construction of biomedical drugrelease systems
Mikrobiyal polihidroksialkanoatların biyomedikal ilaç salım sistemleri yapımında kullanılması
İHSAN GÜRSEL
- Alcaligenes eutrophus mikroorganizması ile biyopolimer üretiminin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MAJİED NOURBAKHSH
- Kollajen bazlı biyomateryaller
Collagen based biomaterials
ERDİNÇ ORAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN PİŞKİN
- Controlled release of insulin from chitosan microspleres
Kitosan mikrokürelerden kontrollü insulin salımı
BUĞÇE ALBAYRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN HASIRCI
DOÇ. DR. ELVAN YILMAZ