Poli(alfa-hidroksi ester üretan) esaslı biyobozunur polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of poly (alpha-hydroxy ester urethane)-based biodegradable polymers
Yazar: ÇİĞDEM ÇİÇEK
Danışman: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Doku mühendisliğinde kullanılan yapı iskeleleri, kendisini çevreleyen dokulardan göçen veya kendi üzerine ekilmiş hücrelerin üzerinde rahatlıkla tutunabildiği (adhesion), üreyebildiği (proliferation) ve farklılaşabildiği (differentiation) üç boyutlu geçici, taşıyıcı destek malzemeleridir. Doku mühendisliğinde kullanılabilecek yapı iskelelerinde olması gereken kritik özellikler; biyouyumluluk, biyoparçalanabilirlik, gerekli mekanik mukavemet ve esneklik, üzerinde hücresel aktivitelerin sürebilmesi için toksik olmaması şeklinde sıralanabilir. Doku mühendisliği alanındaki güçlüklerden biri hücre gelişimini ve doku oluşumunu destekleyecek yapı iskelesi malzemesi geliştirmektir. Partikül özütleme ve electrospinning teknikleri yapı iskeleleri olarak işlev görecek üç boyutlu ve gözenekli matrikslerin üretilmesinde kullanılan yöntemlerdir. Bu yöntemlerde polimer komposizyonunda ve proses parametrelerinde yapılabilecek değişikliklerle yapı iskelesinin mekanik, biyolojik ve kinetik özellikleri kolayca amaca uygun olarak değiştirilebilmektedir. Polimerik yapının zamanla parçalanması sonucunda, ekilen hücrelerin kolayca üreyebileceği ve kendi ekstraselüler matriks (ECM)' lerini oluşturabilecekleri dinamik bir ortam yaratılmaktadır.Bu çalışmada UV ışınları ile sertleştirme yöntemi ve parçacık özütleme tekniği bir arada kullanılarak poli(a-hidroksi ester-üretan) esaslı üç boyutlu yapı iskeleleri hazırlandı. Ayrıca yapı iskelesinin üç boyutlu yapısının hücre etkileşimine etkisinin incelenebilmesi amacıyla elektrospinning tekniğiyle fibriller olmayan poli(a-hidroksi ester-üretan) yapı iskeleleri geliştirildi. Bu çalışmanın amacı doku mühendisliğinde kullanılmak amacıyla yüksek poroziteye sahip yapı iskeleleri geliştirmektir. Hücrelerin tutunma ve çoğalma özelliğini arttırmak amacıyla kollajen içeren yapı iskeleleri de hazırlandı. Yapı iskelelerinin kimyasal yapısı ve polimerlerin molekül ağırlığı FTIR, NMR ve GPC analizleri ile aydınlatıldı. Yapı iskelelerinin biyouyumluluğu MTT sitotoksisite testi yapılarak incelendi.

Abstract:
Scaffolds used in tissue engineering is a three-dimensional, temporary, carrier support materials that the cells migrate from the surrounding tissues or are seeded upon itself could easily adhere, profilerate and differentiate. Critical parameters for scaffolds used in tissue engineering have; biocompatibility, biodegradability, essential mechanical strength and elasticity, not toxic for ability to regulate appropriate cellular activities. One of the difficulties in the field of tissue engineering is the development of optimal materials for use as scaffolds to support cell growth and tissue regeneration. Particulate leaching and electrospinning techniques have been used to fabricate tissue-engineered scaffolds comprising three-dimensional and porous matrix. At these methods; mechanical, biological and kinetic parameters of scaffold could be changed relevant easily with changes are in polymer composition and process parametres. As a result of degredation of polymeric which structure over time, the scaffold structure changes dynamically for allowing the seeded cells to proliferate and produce their own ECM.In this study, poly (a-hydroxy ester-urethane)-based three dimensional scaffolds were obtained via a combination of UV curing and particle leaching techniques. In addition, nonfibrous poly (alpha-hydroxy ester-urethane) scaffolds were also prepared by using electrospinning technique in order to investigate the effect of three-dimensional structure of scaffold on cell interactions. The aim of this study is to develop highly porous scaffolds for tissue engineering. Collagen containing scaffolds were also prepared for improving cell adhesion and proliferation. The chemical structures of scaffolds and and molecular weights of polymers were investigated by FTIR, NMR and GPC techniques. Biocompatibility of the scaffolds was examined by using MTT cytotoxicity assay.