Nanofabrikasyon yöntemi ile tarantula cubensis venomutheranekron, kitosan ve hyaluronik asit kaplanan yara örtü materyalinin in vivo uygulanması
In vivo application of tarantula cubensis venom theranekron, chitosan, and hyaluronic acid coated wound covering material by nanofabrication method
Yazar: RÜMEYSA TANER
Danışman: PROF. DR. HALİL AŞCI ; PROF. DR. ŞULE SULTAN UĞUR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Hyalüronik asit = Hyaluronic acid ; Kitosan = Chitosan ; Theranekron = Theranekron

Özet:
Bu tezin amacı, hücre kültürü çalışmalarında proliferatif etkisi ispatlanan ve bir tarantula türü olan tarantula cubensis venomu olan theranekron (T) farklı dozlarını içeren çok tabakalı kaplama yöntemi (LbL) ile kaplanan yara örtü materyalleri üretmek ve bu materyallerin iyileşme üzerine olan etkisini yara modeli içeren in vivo deneyler ile göstermektir. Tezin in vitro yara örtü materyali üretiminde 2X2 cm boyutlarında kesilen kumaşlar, çok tabakalı kaplama işlemi için gerekli hyaluronik asit (HA) ve kitosan (K) içeriğine farklı konsantrasyonlarda T eklenerek oluşturulan çözeltiler LbL ile kaplandı ve kurumaya bırakıldı. Hazırlanan materyallerin bir kısmına karakterizasyon işlemi için taramalı elektron mikroskopisi (SEM), enerji dispersiv spektrumu (EDS) ve fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizleri uygulandı. Diğer kısımları ise in vivo deneylerde 16 hayvanın her birinin sırtında açılan 1 cm çaplı dörder adet dairesel şekilli yaralarda kontrol, HA+K, T10, T20, T50, T100, T200, T500 olmak üzere toplam 8 grupta kullanıldı. İki gün arayla pansuman ve fotoğraf çekimleri yapılarak 8. günde sakrifiye edilen sıçanlardan alınan deri dokularının yarısında histopatolojik olarak hematoksilen eozin, masson trikrom ve picrosirius boyama yapıldı. Diğer yarılarında ise büyüme faktörleri olan fibroblast büyüme faktörü (FGF), platelet kaynaklı büyüme faktörü (PDGF), epidermal büyüme faktörü (EGF) ve dönüştürücü büyüme faktörü- β (TGF-β) ekspresyonlarına bakıldı. Kaplama işlemi öncesi yapılan polietilenimin (PEI) ile gerçekleştirilen ön işlemin sonucunda pamuk liflerinin yüzeyinde katyonik yükler oluşturulup yapılan SEM-EDS analizlerinde de işlem görmemiş pamuklu kumaş elementel analiz içeriği %54 C, %46 O olarak bulunmuşken, ön işlem sonucunda elementer analizde % 44.79 C, % 48.56 O, % 6.19 N ve % 0.46 Ca elementleri bulunmuş olup, bu sonuçlar ön işlemin başarılı olduğunu kanıtlamaktadır. Özellikle HA-K kaplanan liflerde kristal formda kitosan partiküller lif yüzeyinde homojen dağılmış şekilde net olarak görülmektedir. 6 farklı dozda T emdirilen kumaşlarda da T doz miktarı arttıkça kitosanın kristalin yapıları SEM görüntülerinde görülememiştir. Yara alanı ölçümlerinde T20 ve T50 gruplarında iylileşme hızının anlamlı bir şekilde artmaya devam ettiği ve yara yüzey alanının hızlıca küçüldüğü görülmekte olup 1 ve 7. günler arasındaki iylileşmenin değişimi yaklaşık sırasıyla %41.32 ve %44.59'dur. T100, T200 ve T500 gruplarında azalan yara yüzey alanları dikkat çekici olup  1 ve 7. günler arasındaki iylileşmenin değişimi yaklaşık olarak sırasıyla %16.12, %15.63 ve %13.43 olarak saptanmıştır. Histopatolojik boyamalarda T10, T20 ve T50 gruplarında iyileşmenin doza bağlı olarak belirginleştiği, neovaskülarizasyonun, kolajen üretiminin ve granülasyon dokusu oluşumunun arttığı gözlenirken T100, T200 ve T500 gruplarında iyileşme olumsuz etkilenerek defekt kapanma miktarı ile neovaskülarizasyon, kollajen üretimi ve bağ doku gelişimi azalmış, hiperemik ve nekrotik alan oluşumları saptanmıştır. PCR ile değerlendirilen EGF gen ekspresyonu düzeyleri özellikle T10, T20 ve T50 gruplarında yüksek saptanırken en yüksek seviyeler T20 grubuna aittir.  T100, T200 ve T500 gruplarında ise büyüme faktörü ekspresyonları oldukça az saptanmıştır. 
Sonuç olarak Theranekron+HA+K içeren yara örtü materyalinin in vivo ve in vitro aşamaları yapıldı ve en ideal yara iyileştiştirici dozun 20 mcg olduğu kanısına varıldı. Bu sonuçların daha detaylı araştırmalar ile de desteklenmesi gerekmektedir.

Abstract:
This thesis aims to produce wound dressing materials coated with the multilayer coating method (LbL) containing different doses of theranekron (T), which is the tarantula cubensis venom, a tarantula species whose proliferative effect has been proven in cell culture studies, and to examine the effect of these materials on healing using a wound model. to demonstrate with in vivo experiments. In the in vitro wound dressing material production of the thesis, fabrics cut in 2X2 cm dimensions were coated with LbL solutions created by adding different concentrations of T to the hyaluronic acid (HA) and chitosan (K) content required for the multilayer coating process and left to dry. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrum (EDS), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analyses were applied to some of the prepared materials for characterization. The other parts were used in four circular wounds with a diameter of 1 cm opened on the back of each of 16 animals in vivo experiments in a total of 8 groups: control, HA+K, T10, T20, T50, T100, T200, T500. Histopathological hematoxylin-eosin, Masson trichrome, and Picro Sirius staining were performed on half of the skin tissues taken from the rats sacrificed on the 8th day after dressing and photography were taken two days apart. In the other halves, the expressions of the growth factors fibroblast growth factor (FGF), platelet-derived growth factor (PDGF), epidermal growth factor (EGF), and transforming growth factor-β (TGF-β) were examined. As a result of the pre-treatment with polyethyleneimine (PEI) before the coating process, cationic charges were created on the surface of the cotton fibers. In the SEM-EDS analysis, the elemental analysis content of the untreated cotton fabric was found to be 54% C and 46% O, while the elemental analysis content of the untreated cotton fabric was found to be 44.79% C in the elemental analysis as a result of the pre-treatment. , 48.56% O, 6.19% N, and 0.46% Ca elements were found, and these results prove that the pre-treatment was successful. Especially in HA-K-coated fibers, chitosan particles in crystal form are seen homogeneously distributed on the fiber surface. In the fabrics impregnated with 6 different doses of T, as the amount of T dose increased, the crystalline structures of chitosan could not be seen in the SEM images. In wound area measurements, it is seen that the healing rate continues to increase significantly the wound surface area decreases rapidly in the T20 and T50 groups, and the change in healing between days 1 and 7 is approximately 41.32% and 44.59%, respectively. The decreased wound surface areas in the T100, T200, and T500 groups are remarkable, and the change in healing between days 1 and 7 was determined to be approximately 16.12%, 15.63%, and 13.43%, respectively. In histopathological staining, it was observed that in the T10, T20, and T50 groups, the improvement became evident depending on the dose and neovascularization, collagen production and granulation tissue formation increased. In contrast, in the T100, T200, and T500 groups, the healing was negatively affected. The amount of defect closure and neovascularization, collagen production, and connective tissue development decreased, resulting in hyperemic and necrotic lesions. field formations were detected. EGF gene expression levels evaluated by PCR were found to be particularly high in the T10, T20, and T50 groups, with the highest levels belonging to the T20 group. Growth factor expressions were detected very low in the T100, T200, and T500 groups.
As a result, in vivo and in vitro phases of the wound dressing material containing Theranekron+HA+K were performed and it was concluded that the most ideal wound healing dose was 20 mcg. These results need to be supported by more detailed research.