Kompozit fıtık yaması üretimi ve karakterizasyonu
Composite hernia mesh production and characterization
Yazar: FEYZA GÜNEŞ
Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM EĞRİ
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Fıtık onarımı Dünya'da uygulanan en yaygın cerrahi operasyonlar arasında yer almaktadır. Fıtık tedavisinin ilk seçeneği cerrahi müdahaledir. Yeterli sağlam doku bulunmadığında ya da defektin boyutu büyük olduğunda zayıflamış veya hasar görmüş dokuya destek olmak amacıyla protez yamalar kullanılmaktadır. Yama kullanımı fıtığın tekrarlama riskini (fıtık nüksü) büyük oranda azaltır. Bununla birlikte fıtık ve karın duvarı defektini iyileştirmede etkili bir yöntemdir. Ancak klinikte kullanılan mevcut yamaların kısa ve uzun vadeli önemli riskleri mevcuttur. Bu nedenle günümüzde hala ideal yama arayışı devam etmektedir. Bu nedenle son zamanlarda farklı avantajlara sahip malzemeleri bir araya getiren kompozit fıtık yamalarıyla ilgili çalışmalar giderek artmaktadır. Sunulan çalışmada ideal bir fıtık yaması üretimi hedeflenmiştir. Bu amaçla üç tabakalı yarı emilebilir kompozit fıtık yamaları elektro-eğirme tekniği kullanılarak üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Yama yapısında klorlanmış Polipropilen (PP-Cl), Polikaprolakton (PCL) ve Polietilen glikol (PEG) polimerleri ve H. perforatum yağı kullanılmıştır. Üç tabakalı yarı emilebilir kompozit fıtık yamasında üst tabaka (paryetal taraf) emilemeyen, orta tabaka kısmen emilebilir ve alt tabaka (viseral taraf) tamamen emilebilir yapıdadır. Üst tabaka elektro eğirilmiş PP-Cl fiberlerden, orta tabaka karşılıklı eğirilmiş (ikili elektro-eğirme) iç içe geçmiş PP-Cl ve PCL fiberlerden, alt tabaka ise karşılıklı elektroeğirilmiş PCL ve yağ içeren PEG fiberlerden oluşmaktadır. Çalışma kapsamında üretilen yamaların kimyasal yapısı (FTIR), yüzey morfolojisi (SEM), yoğunluğu, gözenekliliği, ıslanabilirliği (yüzde şişme oranları), hidrofilik/hidrofobik özellikleri (temas açısı ölçümleri), zamana bağlı kütle kaybı, yağın yamadan salım profili ve mekanik dayanımı (elastikiyet) karakterize edilerek yama performansı değerlendirilmiştir. Yapılan in-vitro karakterizasyon çalışmaları sonucunda; üretilen kompozit fıtık yamaların in-vivo biyomedikal uygulamalarda kullanım potansiyeli olduğu ve abdominal fıtıkların tedavisinde kullanılacak ideal fıtık yaması arayışına destek olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Hernia repair is the most common surgical operations applied all over the world. The first option in hernia therapy is the surgical operation. If there exist insufficient amount of healthy tissue or the size of the defect is large, mesh prostheses are used to support weakened or the damaged tissue. Using mesh substantially decrease the risk of hernia recurrence. Hence, it is an effective method for therapy of hernia and abdominal wall defect. However, patches currently used in the clinic applications have significant short-term and long-term risks. For this reason, the search for the ideal mesh still continues today. And therefore, studies on composite hernia meshes, which combine materials with different advantages, have been increasing recently. Within the scope of the presented study, it was aimed to produce an ideal hernia mesh. For this purpose, the design, production, and characterization of a three-layered semi-resorbable composite hernia mesh was described. Chlorinated Polypropylene (PP-Cl), Polycaprolactone (PCL) and Polyethylene glycol (PEG) polymers and H. perforatum oil were used in the mesh structure. In the three-layered semi-resorbable composite hernia mesh, all layers were produced by electrospinning technique, and the upper layer (parietal side) was non-resorbable, the middle layer was partially resorbable, and the lower layer (visceral side) was fully resorbable. The upper layer composed of electrospun PP-Cl fibers, the middle layer composed of counter-electrospun (double electrospinning) interwoven PP-Cl and PCL fibers, and the lower layer composed of counter-electrospun PCL and oil-containing PEG fibers. Some characteristics of the meshes produced within the scope of the study such as, chemical structure (FTIR), surface morphology (SEM), density, porosity, wettability (% Swelling ratios), hydrophilic/hydrophobic properties (contact angle measurements), time-dependent mass loss, release profile of herbal oil from the mesh, and mechanical strength (elasticity) were determined by performing various in-vitro characterization studies and patch performance was evaluated. As a result of in-vitro characterization studies; it is thought that the composite hernia meshes produced have the potential to be used in in-vivo biomedical applications and will support the search for an ideal hernia mesh that can be used in the treatment of abdominal hernias.