Enzim içeren yara örtü malzemelerinin geliştirilmesi
Development of enzyme-loaded wound dressing materials
Yazar: HATİCE DEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT TOPUZOĞULLARI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Bromelin = Bromelain ; Dekstranlar = Dextrans ; Enzimler = Enzymes ; Hidrojeller = Hydrogels ; Yara iyileşmesi = Wound healing

Özet:
Akut yaralardan farklı olarak kronik yaralarda, normal yara iyileşme sürecinin sağlanamaması ya da iyileşme sürecinin daha uzun sürmesinden dolayı doku bütünlüğü kesin olarak sağlanamamaktadır. Venöz, basınç ve nöropatik ülserler, en yaygın kronik yara türlerinin % 70'ini oluşturmaktadır. Hidrojel esaslı yara örtüleri, herhangi bir cerrahi operasyona ihtiyaç duyulmadan yara bölgesindeki nekrotik dokuları uzaklaştırarak yara iyileşmesini hızlandırmaktadır.
Bu çalışmada, enzimin nekrotik dokuyu parçalaması ve hidrojelin absorbsiyonu ile nekrotik dokunun uzaklaştırılmasıyla kronik yaraların iyileşmesini hızlandıracak enzim içerikli hidrojel esaslı bir yara örtü malzemesinin üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, dekstranın aldehit türevinin (D-CHO) albümin (BSA) ve etilendiamin kullanılarak Schiff baz oluşumu sayesinde çapraz bağlanmasıyla makrogözenekli bir hidrojel üretilmiştir. Hidrojel üretildikten sonra, ananastan kısmi saflaştırılarak elde edilen bromelain enzim ekstraktı hidrojele emdirilmiştir. Bromelain, yara iyileşmesinde nekrotik dokuyu parçalayabilmesi ve antiinflamatuar, anti-trombotik özellikleri nedeniyle tercih edilen bir proteazdır.
Tez çalışmasında, üretilen dekstran aldehit türevi FTIR spektroskopsi ve NH3OHCl titrasyonu ile karakterize edilmiştir. Dekstran aldehit türevi, BSA ve etilendiamin kullanılarak kriyojelasyon yöntemi ile üretilen hidrojeller FTIR spektroskopisi, denge şişme testi, SEM, bozunma testi ile karakterize edilmiştir. Enzim yüklü hidrojelden enzim salım miktarı ve salınan enzimin aktivitesi belirlenmiştir. Enzim yüklü olan ve olmayan hidrojellerin antibakteriyel etkileri incelenmiş ve enzim yüklü hidrojelin S. Aureus ve E. Coli'ye karşı enzim yüklü olmayan hidrojele kıyasla daha yüksek oranda antibakteriyel aktivite gösterdiği bulunmuştur. 
Bu çalışmada antibakteriyel özelliğe sahip, pH'a duyarlı olarak bozunabilen, gözenekli, yüksek sıvı emme kabiliyetine sahip ve doğal polimerlerden oluşan bir yara örtü malzemesi üretilmiştir.

Abstract:
In chronic wounds, tissue integrity cannot be achieved definitely owing to the insufficiency of normal wound healing stages or much longer periods of healing stages. Venous, pressure and neuropathic ulcers contain 70% of all the most common types of chronic wounds. Hydrogel based wound dressings can accelerate wound healing by removing the necrotic tissues from wound area without any needing to surgical operations.
In this study, it is aimed to produce hydrogel based wound dressings that contain enzyme, in which the enzyme will disrupt the necrotic tissue and hydrogel will remove necrotic tissue via absorption and thus, accelerate the healing of chronic wounds. For this purpose, a hydrogel wound dressing was produced by crosslinking of aldehyde derivative of dextran with albumin (BSA) and ethylendimaine via Schiff base chemistry. During hydrogel formation, bromelain, which was partially isolated from pineapple, was entrapped in the hydrogel structure. Bromelain is a protease, which is preferred for its necrotic tissue disruption, anti-inflammatory, anti-thrombotic properties in wound healing.
The produced dextran aldehyde derivative was characterized by FTIR spectroscopy and NH3OHCl titration. Hydrogels were produced by cryogelation method using dextran aldehyde derivative, BSA and ethylenediamine and they were characterized by FTIR spectroscopy, equilibrium swelling test, SEM, degradation tests. Then, the bromelain enzyme extract was absorbed to hydrogel and the enzyme release amount and enzyme activity in hydrogel were determined. The antibacterial effects of hydrogels with and without enzymes were examined and it was found that the enzyme loaded hydrogel showed a higher rate of antibacterial activity against S. Aureus and E. Coli compared to the hydrogel without enzyme.
In this study, a wound dressing material consisting of natural polymers with antibacterial properties, pH sensitive degradation, porosity and high liquid absorption capacity was produced.