DOKU MÜHENDİSLİĞİ İÇİN MULTİFERROİK NANOPARTİKÜL YÜKLÜ DOKU İSKELELERİN 3B YAZICI İLE ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MELİH MUSA AYRAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Songül Ulağ
Eş Danışman: Rıdvan Yıldırım
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Doku ve rejenerasyon mühendisliği, yapı iskeleleri, hücreler ve biyofiziksel ve biyokimyasal uyaranlar dahil olmak üzere, mühendislik yaklaşımlarını kullanarak hasarlı, dejenere olmuş veya kusurlu dokuları değiştirmeyi, onarmayı veya yenilemeyi amaçlar. Bu çalışmada Biyokompozit olarak kullanılabilen biyolojik olarak parçalanabilen metakrilatlanmış İpek fibroin (SilkMA) ve keratin metakrilat (KerMA) iskele sentezini ve fiziko-kimyasal karakterizasyonu yapılmış, doku mühendisliğinin amaçladığı ve hedeflediği özellikler analiz edilmiştir. SilkMA, belirlenen bir doku için iyi biyouyumluluk, reolojik özellikleri ve mekanik özellikler sergiler. Bu proje kapsamında metakrilatlanmış olarak, özgünlük ve biyouyumluluk açısından KerMA malzemesi seçilmiştir ama bu malzeme tek başına reolojik özellikleri ve mekanik dayanımı bakımından zayıftır. KerMA malzemesinin reolojik özelliklerini ve fibroblast hücre canlılığını geliştirmek için farklı konsantrasyonlarda SilkMA ile kompozit oluşturulmuştur. Biyolojik aktif maddelerin vücut içinde taşınma kabiliyetini arttırmak için manyetik demir oksit nanoparçacık protein jellerine (akışkan formda) ilave edildi. Bu manyetik nanoparçacıklara dışardan müdahale olarak 3 eksenli bir Helmholtz bobini tasarlanarak üretilmiş olup, kullanımı içinde 3B cihaza entegre edildi. Bobinin entegrasyonu ve SilkMA/KerMA iskelesi üretimi ise, 3B SLA yazıcı ile yapıldı. Polimer zincirlerinin iç yapıların düzenli ve anizotropik olacak şekilde yönlendirilme işlemi, 3B baskı sırasında 3 eksenli Helmholtz bobinin oluşturduğu 15mT manyetik alan ile gerçekleştirildi. SilkMA/KerMA yapıların, reolojik ve elektrik iletkenliği gibi değerlerin testleri yapılarak, manyetik olarak yönlendirilip, iskelelerin 1,3 ve 7 gün boyunca üstünde fibroblast hücreler iskele üzerinde toksik etki göstermediği ve yönlendirilmiş yapılarda hücre uyumluluğu özelliklerini geliştirildiği, yapılan testler ve analizler ile değerlendirildi. Ayrıca hücrelerin çoğalmasını ve yapışması desteklediğini görmek için SEM ve DAPI testleri yapıldı. Anizotropik oryantasyonun etkisini deneysel olarak görmek için, SEM ve atomik kuvvet mikroskobunda (AFM) görüntüleme çalışmaları ve incelemeleri yapıldı. İskelelere basma testi uygulanarak, mekanik gerilmelere karşı dayanımı ve elastisitesi hesaplanıp ayrıca şişme ve bozunma testleri yapılarak, iskelelerin yüksek şişme özelliği sergilediği ve 14 gün boyunca çözünmediği tespit edildi.