Oral ve maksillofasiyal bölgede kullanılma potansiyeli olan nHA/müsilaj temelli biyolojik iskelelerin üretilmesi ve in vitro değerlendirilmesi


Creative Commons License

ÇETİN GENÇ Ç. (Yürütücü), ARSLAN Y. E., KIRAN F., YILMAZ H. D., YILMAZ H. D.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2019 - 2021

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Haziran 2019
  • Bitiş Tarihi: Şubat 2021

Proje Özeti

Oral ve maksillofasiyal bölgede meydana gelen konjenital ve gelişimsel defektler, kist,

tümör gibi patolojik oluşumlar ve travmaya bağlı olarak kemik ve yumuşak dokuda kendi

kendine iyileşemeyecek boyutlarda defektler meydana gelebilmektedir. Bu noktada sert ve

yumuşak dokunun geri kazanılması için bazı biyouyumlu materyallere ihtiyaç duyulmaktadır.

Kaybedilmiş doku ve organların rejenerasyonu amacıyla kullanılan biyomalzemeler doku

mühendisliği ve rejeneratif tıpta önemli bir role sahiptir. Doğal ve sentetik polimerlerden

üretilen biyolojik iskeleler in vivo ve in vitro koşullarda doku veya organ oluşumuna destek

olabilirler.

Bu çalışmada kemik doku mühendisliği uygulaması kapsamında; Ayva çekirdeği

müsilajına nanohidroksiapatit kemik (nHA) emdirilerek yeni bir iskele oluşturuldu. Kemiğin

doğal mikromimarisini ve ortamını taklit etmek için ayva çekirdeği müsilajı içerisinde 3 farklı

oranda nanohidroksiapatit (nHAp) kullanılarak 3boyutlu biyoiskeleler üretildi. Yapılan SEM

görüntüleme ve EDX analizi sonucu 3 farklı orandaki AÇM/nHAp iskelelerinden en iyi yüzey

morfolojisi ve gözenek boyutlarının 1:1 oranıyla sağlandığı sonucuna ulaşılmıştır. İskeleler

hazırlandıktan sonra fizikokimyasal, mekanik ve biyolojik olarak test edilmiştir. Malzemenin

karakterizasyonu için TGA, mekanik basma testi, porozite ve sıvı tutma testleri, BET-BJH

analizi, temas açısı analizi, biyobozunurluk testleri yapılmıştır. TGA analizinin sonuçları

incelendiğinde yapılarının 330 °C ve üzerinde bozunmaya başladığı saptandı. İskelelerin

mekanik değerlerinde 108,11 ± 9,3 kPa maksimum basınç dayanımı değerine ve %76,02 ± 4,6

maksimum basma gerinimi değerine dayanabildiği görülmüştür. İskelelerin ortalama gözenek

çapıları 99,77±28,96 µm, Sıvı yer değiştirme analizi ile AÇM/nHAp gözenekliliği %72.04 ±

1.12 olarak saptandı. AÇM/nHAp’in şişme oranı 6522,77 ± 190,57% ve iskelenin taşıyabildiği

sıvı hacmi 221,56 ± 7,92µL elde edildi. Temas açısı analizinde 35.71 μL/sn sonucu elde

edilmiştir. Yapılan BET-BJH analizi sonucu iskelelerin yüzey alanı 6.255 m²/g gözenek hacmi

0.028 (mL/g), por çapı 8.7758nm olarak saptandı. Biyobozunurluk testi sonunda 7. günde %

3.22 ± 0.10, 14. günde % 3.56 ± 0.43 biyodegradasyon değeri elde edilmiştir. İskelelerin yüzey

morfolojisi ve yapısal analizlerinde sonra; mezenkimal kök hücreler (human adipose derived

mesenchymal stem cells-hAMSCs) iskeleler üzerine ekildi, 7., 14. ve 21. günlerde kültür takip

edildi ve MTT testi yapıldı. Hücre kültürü periyodu boyunca yüksek derecede hücre canlılığı

gözlenmiş, 7.,14. ve 21. günlerde günler arasında hücre canlılığı açısından istatistik olarak

anlamlı bir farklılık bulunmamıştır (Ф p˃0,05).10

Histolojik değerlendirme için; Hematoksilen-Eozin, Masson's trikrom ve von Kossa

boyama tekniği kullanıldı. İmmünohistokimyasal analizler Osteonektin, Osteopontin,

Osteokalsin ve Kemik sialoprotein ile gerçekleştirildi. İlaveten, immunokimyasal analizlerde

kullanılan Osteonektin, Osteopontin, Osteokalsin ve Kemik sialoprotein gibi biyolojik

belirteçler, gen ekspresyonu seviyesinde RT-PZR (Real Time Polymerase Chain Reaction;

Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu) analizleri gerçekleştirildi. Histokimyasal /

immünohistokimyasal (IH / C) boyamalar ve qRT-PCR sonuçlarına göre QSM-nHAp

biyoiskelelerde osteogenez ile ilgili biyobelirteçlerin ifadesi zamana göre artış gösterdiği

saptanmıştır.

Sonuç olarak geliştirilen AÇM / nHAp iskelelerinin çene-yüz bölgesinde kemik doku

onarımında kullanılma potansiyeline sahip olduğunu ve ileri çalışmalar yapılması gerektiğini

düşünüyoruz.

Anahtar Kelimeler: Nanohidroksiapatit, Ayva (Cydonia oblonga Miller) Çekirdeği

Müsilajı, Kemik Doku Mühendisliği, Mezenkimal Kök Hücreler, Osteojenik Farklılaşma