Anti-bakteriyel Çekirdek-kabuk Tipi Eseksenli Elektroeğirilmiş Kompozit Pcl/kitosan Yara İyileşme Materyalleri

Tamamlanan projenin amacı, eşeksenli elektroeğirme yöntemi kullanarak, kitosanın poli (?- kaprolakton) (PCL) ile takviye edildiği (PCL çekirdek (core), kitosan kabuk (shell) olmak üzere) kompozit ipliksi (fibröz) yapılardan oluşan ve bu sayede, kitosanın biyouyumluluğu ve anti-bakteriyel özelliği ile PCL?nin mekanik özellikleri ve kolay eğrilebilirliğinin tek bir kompozit yapıda birleştirilerek, hücre-materyal ilişkisinin, anti-bakteriyel etkinin ve harekete dayanıklılığın aynı anda önem arz ettiği yara iyileşme materyalleri geliştirilmesidir. Bu sebeple tamamlanan projede, doku iskelelerinin üretimi için pek çok yöntem arasından öne çıkan eşeksenli elektroeğirme yöntemi kullanılarak, kitosanın PCL ile takviye edildiği (PCL çekirdek (core), kitosan kabuk (shell) olmak üzere) kompozit ipliksi (fibröz) yapılardan oluşan bir malzemenin üretilmesi hedeflenmiştir. Böylece, dış katmandaki (kabuk) kitosanın biyouyumluluğu ve anti-bakteriyel özelliği ile iç katmandaki (çekirdek) PCL?nin mekanik özellikleri ve kolay eğirilebilirliği tek bir kompozit yapıda birleştirilerek, biyouyumluluğun yanı sıra anti-bakteriyel performansın ve esnekliğin de önem arz ettiği yara iyileşme uygulamalarında kullanılmak üzere bir malzeme geliştirilmesi düşünülmüştür. Literatürde bu şekilde geliştirilmiş PCL/kitosan çekirdek-kabuk tipi kompozit fiberlerden oluşan bir yara iyileşme materyalinin bulunmaması sebebiyle son derece özgün olan bu projenin ana kapsamında, PCL çekirdek (iç katman) ve kitosan kabuk (dış katman) olmak üzere eşeksenli kompozit fiberlerden oluşan yara iyileşme materyallerinin eşeksenli elektroeğirme yöntemiyle üretimi gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon çalışması sonucunda en başarılı parametreler olarak kitosan besleme hızı 2 μL, PCL besleme hızı 15 μL, düse-toplayıcı arasındaki mesafe 15 cm ve uygulanan voltaj 25 kV değerleri belirlenmiştir. Daha sonra bu parametrelerle, SEM görüntülerinden elde edilen ortalama fiber çapı ile ortalama gözenek boyutu, TEM analizi ile elde edilen morfolojik bilgiler ve XPS analizi ile elde edilen yüzey kimyası ve çekme testi sonucu elde edilen mekanik özellikleri arasında ilişki kurulmuştur. Ayrıca, özellikle hedeflenen yara örtü materyali uygulamalarında önem arz eden şişme oranı, su absorplama ve su hapsetme (retention) kapasiteleri gravimetrik yöntem kullanılarak, gaz geçirgenliği kapasitesi ise ASTM E96 standardında belirtilen şekilde ölçülerek hesaplanmıştır. Örneklerin ASTM F- 1635-95 standardında belirtildiği şekilde lizozim içerikli PBS ile in vitro bozunma (degradasyon) deneyleri yürütülerek bozunma tayinleri gravimetrik ölçümlerle yapılmıştır ve SEM analizinden elde edilen görüntülerle bu süreç izlenmiştir. Projenin son aşamasında, tüm üretim parametreleri optimize edilen ve karakterizasyon çalışmaları sonucu belirlenen fiziksel ve kimyasal özellikleriyle bu parametreler arasındaki ilişkisi kurulan bu yara iyileşme materyalinin, hem L929 ATCC CCL-1 fare fibroblast hücre hattı kullanılarak hücre-materyal etkileşimi ve hem de Staphylococcus aureus (gram pozitif) ve Escherichia Coli (gram negatif) bakterileri kullanılarak anti-bakteriyel performansı incelenmiştir. Standart MTT testi, hemositometrik sayım ve çeşitli boyama ve görüntüleme teknikleri kullanılarak materyallerin hücre-materyal etikileşimleri; disk difüzyon testi ve inhibisyon tayini yapılarak anti-bakteriyel performansları belirlenmiştir. Tüm bu in vitro testlerin sonucunda, en yüksek hücre yapışması ve 3 boyutlu hücre büyümesi ile aynı zamanda anti-bakteriyel etki performansı gösteren malzemelerin, optimum üretim parametreleri ile bunların sonucu elde edilen fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenerek proje tamamlanmıştır. Söz konusu bu başarılı doku iskeleleri ile önümüzdeki dönemlerde hayvan çalışmalarının başlatılması öngörülmektedir. Planlanan bu hayvan çalışmaları için uygun bir hayvan modelinin belirlenmesi ve buna ait prototip çıkarılması düşünülmektedir.