Magnezyum Alaģımı-benzeri Bileģiklerin Sinir Kılavuz Kanalı Uygulaması Ġçin Elektroeğirme Ġle Üretimi

Abstract

Periferik sinir yaralanmalarında, 5 mm'den büyük hasarlarda cerrahi müdahale yetersiz kaldıgı ve sinir dokusunun iyilesme hızı göreceli olarak yavas oldugu için olusan bosluk inflamasyon hücrelerinden olusan yara dokusuyla kapanarak sinir hattında fonksiyon kaybına sebep olmaktadır. Dolayısıyla büyük hasarların tedavisi için bölgenin çevre dokudan izole edilmesi gerekmektedir. Bu amaçla, yaygın olarak çalısılan ve klinik uygulamalarda tercih edilmeye baslanan sinir kılavuz kanalı öne çıkmaktadır. Biyouyumlu ve biyobozunum hızı düsük olması gereken sinir kılavuz kanalları, oksijen/besin/atık alısverisine olanak saglayacak ancak inflamasyon hücreleri girisine izin vermeyecek gözenek yapısında olmalıdır. Dolayısıyla, seçilen malzemenin biyobozunma hızı ve bozunma ürünlerinin toksisite derecesi ile üretim için tercih edilen yöntemin gözeneklilik kontrolü saglaması oldukça önemlidir. Literatürde, polimerler kullanılarak düsük maliyetli ve kolay üretilebilen sinir kılavuz kanalları üzerine çalısmalar yapılmaktadır. Metaller ise mekanik dayanım ve iletkenliklerine ragmen geleneksel yöntemlerle mikron seviyesindeki gözeneklilikte üretilemediklerinden, tercih edilememektedir. Bu projede, yaygın olarak stent uygulamaları için çalısılan, ticari seviyede kullanılmak üzere FDA onayı almıs ve biyolojik yeterliligi stent uygulaması için kanıtlanmıs bir magnezyum alasımına benzer kompozisyonda bir bilesigin sinir kılavuz kanalı uygulamaları için kullanılmak üzere gelistirilmesi çalısılmıstır. Magnezyum düsük yogunluk ve toksisite ile yüksek özgül dayanım ve elektrik iletkenligine sahip, vücutta bol bulunan ve metabolizmayı besleyici bir elementtir. Böylece gelistirilen kanalın, fiziksel, kimyasal ve biyolojik olarak üstün performans göstermesi öngörülmüstür. Söz konusu metalik alasım-benzeri bilesigin üretiminde, geleneksel yaklasımlardan farklı olarak, proses kolaylıgı ve üstün gözeneklilik kontrolü saglayan elektroegirme yöntemi seçilmis ve alasımın bilesenlerinin nitratlı bilesikleri ile PVA çözelti ham maddesi olarak kullanılması suretiyle elektroegirme yapılmıstır. Bu süreçte, ham madde/çözücü konsantrasyonları, sıcaklık, viskozite gibi çözelti parametreleri ile voltaj, uzaklık, besleme hızı gibi proses parametreleri gözle muayene ve SEM görüntüleriyle optimize edilmistir. Daha sonra, argon atmosferi altında kontrollü kalsinasyona tabi tutularak bilesenlerin istenilen alasım kompozisyonunda kristallesmesi ve alasım harici bilesenlerin uzaklastırılması saglanmıstır. Kalsinasyon sürecinde uygulanan, çoklu sıcaklık/süre kademesinden olusan ısıl islem profili, elektroegirilmis numunelere yapılan termal analizler sonucunda olası faz dönüsümlerinden kaynaklanan endotermik ve ekzotermik piklerin belirlenmesi ve bu piklere matematiksel reaksiyon kinetigi yaklasımının uygulanmasıyla tasarlanmıstır. Kalsinasyon süreci sonrası elde edilen nihai numunelerin kristalografik yapısı, elemental kompozisyonu, morfolojik özellikleri ve alasım harici bilesenlerin uzaklastırıldıgı/uzaklastırılamadıgı sırasıyla XRD, EDX, SEM ve XPS ile tayin edilmistir. Ayrıca elde edilen numunelerin absorpsiyon/sisme kapasitesi, ıslatılabilirligi, geçirgenligi ve bozunma hızı gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri de tamamlanan projedeki karakterizasyon çalısmaları kapsamında gerçeklestirilmistir. Çalısmaların son basamagında, gelistirilen sinir kılavuz kanalı materyali adayının hücre-materyal etkilesimi, fare fibroblast hücre hattı ile MTT analizi, hemositometrik sayım ve çesitli boyama/görüntüleme teknikleri kullanılarak hücre canlılıgı, yapısma, yayılma ve üreme kabiliyetleri bakımından incelenmistir. Tamamlanan proje çalısmasından elde edilen fiziksel, kimyasal ve biyouyumluluk performans verileri, elektroegirme yöntemiyle magnezyum temelli alasım benzeri bilesikten olusan fibröz gözenekli yapıların sinir kılavuz kanalı uygulamalarında kullanılabilme potansiyeli olabilecegini göstermistir.