Kronik yara tedavisinde topikal insülin: 3B baskı teknolojisiyle hibrit yara iskelesi geliştirilmesi, İn Vitro ve İn Vivo değerlendirilmesi
Topical insulin in the treatment of chronic wound: Development of hybrid wound scaffolding with 3d printing technology, evaluation In Vitro and In Vivo
- Tez No: 955174
- Danışmanlar: PROF. DR. FÜSUN ACARTÜRK, PROF. DR. FATMA NUR TUĞCU DEMİRÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eczacılık ve Farmakoloji, Pharmacy and Pharmacology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Farmasötik Teknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tez çalışmasının amacı, kronik yaraların tedavisinde sodyum aljinat ve ipek fibroin temelli, toplam 7.5 IU, enkapsüle ve serbest insülin yüklü, 3B biyobaskıyla üretilmiş hibrit yara iskelesi formülasyonlarının geliştirilmesi, in vitro karakterizasyonu ve in vivo yara iyileştirici etkinliğinin gösterilmesidir. İnsülin nanopartiküllerinin optimizasyonu için Box-Behnken deneysel tasarımı uygulanmış ve optimum nanopartikül formülasyonuna ulaşılmıştır. İpek böceği kozalarından elde edilen ipek fibroinin, %5 ve %7,5 konsantrasyondaki sodyum aljinat çözeltileri ile karıştırılmasıyla hazırlanan mürekkeplerden, 80:20 sodyum aljinat:ipek fibroin içeriğine sahip mürekkep seçilmiştir. Üretilen insülin içeren optimum nanopartiküller, seçilen mürekkebe yüklenerek optimum biyomürekkep elde edilmiş ve bu biyomürekkep 3B ekstrüzyon temelli biyobaskı yöntemi kullanılarak enkapsüle ve serbest insülin içeren hibrit yara iskelesi üretilmiştir. 3B hibrit yara iskelesi üzerinde, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometresi, diferansiyel taramalı kalorimetre, X-ışını kırınımı ve Raman spektroskopisi analizleri gerçekleştirilerek formülasyon bileşenlerinin birbiriyle geçimli olduğu gösterilmiştir. Hibrit yara iskelesinin şişme kapasitesi %819,5 ± 38,9 bulunmuştur. İn vitro parçalanma testinde, 14 günün sonunda %89,3 ± 5,8'inin parçalandığı görülmüştür. Mekanik testlerde, gerilme direnci 0,743 ± 0,039 MPa, kopma uzaması değeri ise %123 ± 7 olarak bulunmuştur. Yara iskelesinin, sıçan sırt derisine mukoadezif özellik gösterdiği görülmüş ve %8,1 ± 1,2 oranında poroziteye sahip olduğu bulunmuştur. Yara iskelesinin su buharı geçirgenliği 2190 ± 128 g.m-2.gün-1, oksijen geçirgenliği ise 9,5 ± 0,6 mg/L olarak bulunmuştur. İn vitro salım çalışmaları, üretilen yara iskelesinin 10 gün boyunca kontrollü insülin salımı sağladığını göstermiş ve 1 ve 10. günlerde salınan insülinin stabilitesini koruduğu elektroforez çalışmasıyla kanıtlanmıştır. Hücre kültürü çalışmalarında, yara iskelesinin L929 hücrelerinde sitotoksisitesinin olmadığı ve hücrelerdeki çiziği kapattığı görülmüştür. İn vivo çalışmalar kapsamında, nondiyabetik ve diyabetik Wistar albino sıçanlarda sırt eksizyon yara modelleri oluşturulmuştur. Yara iskeleleriyle tedavi edilen sıçanların yara dokuları üzerinde makroskopik, mikroskopik, biyokimyasal (MMP-2, MMP-9, TNF-a, IL 1-b, bFGF, MDA, GSH, Ki-67, Alfa-SMA) ve fizyolojik değerlendirmeler yapılarak yara iyileştirmesinde etkinliği gösterilmiştir. Histolojik ve immünohistokimyasal çalışmalar hibrit yara iskelesinin yara iyileşme hızını arttırdığını göstermiştir. Sonuç olarak kronik diyabetik yaralarda uygulanmak amacıyla, enkapsüle ve serbest insülin içeren aljinat ve ipek fibroin temelli, 3B yara iskeleleri başarıyla geliştirilmiş ve etkinliği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of the thesis study is to develop 3D bioprinted hybrid wound scaffold formulations based on sodium alginate and silk fibroin, loaded with a total of 7.5 IU of encapsulated and free insulin for the treatment of chronic wounds, their in vitro characterization and demonstration of their in vivo wound healing efficacy. Box-Behnken experimental design was applied for the optimization of insulin nanoparticles and the optimum nanoparticle formulation was achieved. The ink with 80:20 sodium alginate:silk fibroin content was selected from the inks prepared by mixing silk fibroin obtained from silkworm cocoons with 5% and 7.5% sodium alginate solutions. The optimum insulin-containing nanoparticles produced were loaded into the selected ink to obtain the optimum bioink and this bioink was used to produce hybrid wound scaffolds containing encapsulated and free insulin using the 3D extrusion-based bioprinting method. Fourier transform infrared spectrometry, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction and Raman spectroscopy analyses were performed on the 3D hybrid wound scaffold to show that the formulation components were compatible with each other. The swelling capacity of the hybrid wound scaffold was found to be 819.5 ± 38.9%. In the in vitro disintegration test, it was seen that 89.3 ± 5.8% was disintegrated at the end of 14 days. In mechanical tests, tensile strength was found to be 0.743 ± 0.039 MPa, and the elongation at break was found to be 123 ± 7%. The wound scaffold was found to have mucoadhesive properties on rat back skin and had a porosity of 8.1 ± 1.2%. The water vapor permeability of the wound scaffold was found to be 2190 ± 128 g.m-2.day-1 and the oxygen permeability was found to be 9.5 ± 0.6 mg/L. In vitro release studies showed that the produced wound scaffold provided controlled insulin release for 10 days and electrophoresis studies proved that the insulin released on days 1 and 10 maintained its stability. In cell culture studies, it was observed that the wound scaffold had no cytotoxicity in L929 cells and closed the scratch in the cells. Within the scope of in vivo studies, back excision wound models were created in nondiabetic and diabetic Wistar albino rats. Macroscopic, microscopic, biochemical (MMP-2, MMP-9, TNF-a, IL 1-b, bFGF, MDA, GSH, Ki-67, Alpha-SMA) and physiological evaluations were made on the wound tissues of rats treated with the scaffolds and their effectiveness in wound healing was demonstrated. Histological and immunohistochemical studies showed that the hybrid wound scaffold increased the wound healing rate. In conclusion, 3D wound scaffolds based on alginate and silk fibroin containing encapsulated and free insulin were successfully developed and their effectiveness was demonstrated for application in chronic diabetic wounds.
Benzer Tezler
- The role of oxidative stress factors in the pathophysiology of Ocular Rosacea, analysis of tears and other materials
Oküler Rosacea patofizyolojisinde oksidatif stres faktörlerinin rolü, gözyaşı ve diğer materyallerin analizi
NİLÜFER YEŞİLIRMAK
Doktora
İngilizce
2023
BiyokimyaGazi ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESLİHAN BUKAN
PROF. DR. JEAN-LOUIS BOURGES
- Statik elektrikle yüklenmiş sıvı ilacın pamuk ilaçlamasında etkinliğinin belirlenmesi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
ALİ BAYAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
ZiraatÇukurova ÜniversitesiTarımsal Mekanizasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF ZEREN
- Travmatik erkek paraplojelere yüksek frekanslı TENS
Başlık çevirisi yok
SEMA ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiKazalarda Acil Yardım ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VESİLE SEPİCİ
- Hemodiyalize bağımlı kronik böbrek hastalarında gonadotropik hormonlar ile östrojen ve testosteron düzeylerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
HANDAN İLGÜNŞATIROĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıCumhuriyet ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENA ERDAL
- Kemalpaşa etlik piliç işletmelerinin teknik ve ekonomik yönden incelenmesi
Başlık çevirisi yok
HAYRİ TUNA YÜKSELEN