Proantosiyanidin taşıyan nanofiberlerin üretimi ve diş pulpası kök hücrelerinin odontoblastik farklılaşma potansiyeli üzerine etkisinin incelenmesi
The production of nanofibers bearing proanthocyanidins and their effects on the odontoblastic differentiation potential of dental pulp stem cells
Yazar: ELİF BALLIKAYA
Danışman: PROF. DR. BETÜL ÇELEBİ SALTIK
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız Diş Sağlığı Araştırmaları Ana Bilim Dalı / Oral Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Bu tez çalışmasında, tek başına poli-laktik asit nanofiberleri (PLA-Nf) ile birlikte proantosiyanidinlerin daha uzun süre salınımını sağlamak için 75 µg/mL proantosiyanidin (PA) içeren PLA_PA-Nf ve PLA-IC-Nf matları elektrospining tekniği kullanılarak üretilmiş ve nanofiberlerin dental pulpa kök hücrelerinin (DPKH) canlılığı ve odontojenik farklılaşma yeteneği üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Nanofiberlerin morfolojisi, bileşimi, hidrofilitesi sırasıyla SEM, ATR-FTIR spektroskopisi ve temas açısı ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Nanofiberlerden PA'nın salımı, belirlenen aralıklarda 30 gün boyunca izlenmiştir. İnklüzyon kompleksi içeren PLA-IC-Nf'ler, PLA_PA-Nf'lere kıyasla PA'nın daha uzun süreli salınımını sağlamıştır. Antioksidan kapasite, 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil yöntemi kullanılarak değerlendirilmiş ve Staphylococcus aureus ve Escherichia coli'ye karşı antibakteriyel etkiler, koloni oluşturan birimler sayılarak araştırılmıştır. Odontojenik farklılaşmanın değerlendirilmesi için kalsiyum birikimi, alkalen fosfataz aktivitesi, Alizarin kırmızısı ile boyama 14 ve 18. günlerde değerlendirilmiş, OCN, RUNX-2, DSPP ve DMP-1 gen ifadeleri ise 18. günde değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, başarıyla geliştirilen PLA-IC-Nf, S. aureus ve E. coli'ye karşı etkili antibakteriyel aktivite, antioksidan aktivite ve inklüzyon kompleksi içermeyen nanofiberlere kıyasla artmış hidrofilite sergilemiştir. Başlangıçta sitotoksisite gösterse de daha kontrollü salım yapması nedeniyle hücre kültürünün kendini yeniden oluşturmasına izin vererek zamanla tek başına DPKH'lar ile benzer canlılık düzeylerine ulaşmıştır PLA-IC-Nf örnekleri, DSPP, DMP-1 ve ALP aktivitesini yükselterek DPKH'ların odontojenik farklılaşmasını arttırmıştır.

Abstract:
In this thesis study, bare poly-lactic acid nanofibers (PLA-Nf), 75 µg/mL proanthocyanidin-incorporated PLA_PA-Nf, and PLA-IC-Nf mats to enable the sustained release of proanthocyanidins through a β-CD-inclusion complex were fabricated through the electrospinning technique. The effects of nanofibers on viability and the odontogenic differentiation capability of DPSCs were investigated. The morphology, composition, hydrophilicity of the nanofibers was characterized by SEM, ATR-FTIR spectroscopy, and contact angle measurements, respectively. The release of PA from the fibers was monitored for 30 days at predetermined intervals. The inclusion complex enabled the electrospun PLA-IC-Nfs to demonstrate a more sustained release profile of PA compared to the PLA_PA-Nfs. The antioxidant capacity was evaluated using the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl assay, and the antibacterial effects against Staphylococcus aureus and Escherichia coli were investigated counting the colony-forming units. To assess odontogenic differentiation; calcium deposition, alkaline phosphatase activity, Alizarin red staining was measured at 14 and 18 days, while OCN, RUNX-2, DSPP, and DMP-1 gene expressions were evaluated at day 18. As a result, the successfully developed PLA-IC-Nf exhibited effective antibacterial activity against S. aureus and E. coli, antioxidant activity, and increased hydrophilicity compared to nanofibers without the inclusion complex. Although it showed initial cytotoxicity, which gradually decreased over time to levels comparable with DPSCs alone, allowing the cell culture to reestablish itself due to more controlled release. PLA-IC-Nf samples promoted odontogenic differentiation of DPSCs by upregulating the DSPP, DMP-1 and ALP activity.