Balık derisinden izole edilmiş kollajenden kriyojel doku iskelesi üretimi
Cryogel scaffold production from fish skin isolated collagen
Yazar: ZEYNEP ÇETİNKAYA
Danışman: DOÇ. DR. NİMET KARAGÜLLE
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Doku mühendisliği; hasar görmüş dokuların, gözenekli bir doku iskelesi ve hücreler kullanılarak rejenere edilmesini amaçlayan bir bilim dalıdır. Çeşitli biyomalzemelerden üretilen ve birbiriyle bağlantılı gözenek yapısı ile hücresel bağlanmayı, farklılaşmayı ve çoğalmayı destekleyen doku iskeleleri; vücutta farklı organ ve dokuların rejenerasyonunda kullanılmaktadır.  Kollajen; insan vücudunda bulunan bağ dokusunun en önemli bileşeni olması ve biyouyumluluğu sayesinde son yıllarda doku iskelesi üretiminde tercih edilen doğal bir polimerdir. Kriyojelasyon yöntemi diğer doku iskelesi üretim yöntemlerine göre daha basittir ve bu yöntemle üretilen doku iskeleleri birbiriyle bağlantılı gözenek yapılarına sahiptir.  Bu özellikler doğrultusunda bu çalışmada balık derisinden kollajen izole edilmiş ve bundan kriyojelasyon yöntemi ile doku iskelesi üretilerek karakterize edilmiştir. Yapılan SEM analizinde gözenekli yapısı ortaya konulan kollajenin, UV-Vis analizi sonucunda protein yapısı kanıtlanmış ve Zeta potasiyeli ile izolektrik noktası belirlenerek yapısında bulunan Amit A, Amit B, Amit I, Amit II ve Amit III karakteristik pikleri FTIR analizinde gözlenmiştir. Kollajen izolasyonunda verim hesaplanarak asitte çözünür kollajen (ASC) için %14.53 ve pepsinde çözünür kollajen (PSC için) ise %2.42 bulunmuştur. İzole kollajen kullanılarak kriyojelasyon yöntemi ile üretilen doku iskelesi karakterizasyonu için ise şişme ve degredasyon süreçleri incelenmiştir. FTIR analizi ile; kollajen ve gluteraldehit (GA) reaksiyonuna ait C=N (Schiff bazı) bağı 1655 cm-1 dalga boyunda görülmüştür. SEM analizinde; sabit GA konsantrasyonunda artan kollajen konsantrasyonu ile kriyojellerin gözenek çapının ve duvar kalınlığının arttığı, sabit kollajen konsantrasyonunda artan GA konsantrasyonlarına bağlı olarak gözenek çapının azaldığı, duvar kalınlığının önemli ölçüde değişmediği gözlenmiştir. Sabit GA konsantrasyonunda, kollajen konsantrasyonu arttıkça ve sabit kollajen konsantrasyonunda GA konsantrasyonları arttıkça şişme oranlarının azaldığı gözlenmiştir. Sabit GA konsantrasyonunda kollajen konsantrasyonu arttıkça ve sabit kollajen konsantrasyonunda GA konsantrasyonu arttıkça ağırlık kaybı azalmıştır. Bu sonuçların birbirini desteklediği görülmüştür.

Abstract:
Tissue engineering is a discipline which aims regenerating damaged tissues by using porous scaffolds and cells. Scaffolds produced from various biomaterials and by its interconnected pore structure supporting cell attachment, differentiation and proliferation, are used regeneration of various organs and tissues. Collagen is a natural polymer used for scaffold production in the late years because of its being the most important component of connective tissue and biocompatibility. Cryogelation is a simple technique compared to other scaffold production methods and scaffolds produced with this method have interconnected porous structure. In accordance with these properties, collagen from fish skin was isolated in this study and scaffolds were produced and characterized with cryogelation method. By SEM analysis, porous structure of collagen, and by UV-Vis analysis protein structure was proven with and by Zeta potential iso-electrical point of it was determine, and, Amit A, Amit B, Amit I, Amit II and Amit III characteristical peaks were demonstrated byFT-IR analysis. The collagen isolation yield was, 14,53% for acid soluble collagen (ASC) and 2,42% for pepcin soluble collagen. For scaffold characterisation produced by cryogelation method using isolated collagen, swelling and degradation processes were studied. With FTIR analysis, C=N bond belonging to gluteraldehitreaction with collagen was found to be at 1655 cm-1. In the SEM analysis, it was observed that increasing collagen concentration while GA concentration was constant, increased the pore diameter and the wall thickness; and increasing GA concentration while the collagen concentration was constant, pore diameter was decreased and the wall thickness did not change significantly. When the collagen concentration was increased while GA concentration was constant and GA concentration increased while collagen concentration was constant,  the swelling ratio decreased. When the collagen concentration was increased while GA concentration was constant and GA concentration increased while collagen concentration was constant,  the weight loss decreased. These results supported each other.