Genel amaçlı doku yapıştırıcısı hazırlanması ve uygulanması
Preparation and application of general purpose tissue adhesive
Yazar: CANAN ÇAKIR ÇOBAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA TÜRK
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Günümüzde, sentetik ve biyolojik yollarla hazırlanan doku yapıştırıcıları iyileşmeyi hızlandırmak, sızıntıları önlemek, kanamayı durdurmak ve yaraları kapatmak için oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Yara kapatma, cerrahi operasyonun son adımıdır ve cerrahlar, doku yapıştırıcılarının hızlı uygulanması, kolay şekil alması, daha az ağrı, daha az travmatik kapatma ve kozmetik sonuç vermesi nedeniyle tercih ederler.
Bu doktora tezinin amacı; cerrahide oldukça yaygın kullanılan kimyasal temelli doku yapıştırıcı sistemlerine yeni bir alternatif oluşturmak olup, polietilen glikol, polivinilalkol ve biyouyumlu çapraz bağlayıcılar ile oluşturulan doku yapıştırıcısının biyouyumluluğunu araştırmaktır. Tez çalışması kapsamında ilk olarak, hazırlanan doku yapıştırıcısı yapısal olarak FTIR tekniği kullanılarak tanımlanmıştır. İkinci olarak çalışmada doku yapıştırıcısı kullanılarak in vitro ve in vivo biyouyumluluk testleri yapılmış ve detaylı olarak incelenmiştir. In vitro biyouyumluluk testlerinden MTT sitotoksisite testi ile doku yapıştırıcısının L929 fibroblast hücreleri üzerine direkt etkisi incelenmiştir, hücre canlılığının in-direkt yöntemlede belirlenmesi için agar difüzyon yöntemi kullanılmıştır. Hücrelerin proliferasyonu üzerine etkisi xcelligence gerçek zamanlı hücre analiz cihazı kullanılarak L929 fibroblast hücreleri kullanılarak belirlenmiştir. Hücre ölüm yolları, apoptoz nekroz ikili boyama yöntemi kullanılarak nitel yolla belirlenmiştir. Gen düzeyinde toksisite çalışmaları, genotoksisite mikronükleus testi ile gerçekleştirilmiştir. Doku yapıştırıcısının hemolitik özelliği hemoliz testi yapılarak değerlendirilmiştir. İn vitro yara iyileşmesi hücre göçü açısından 24., 48., 72. saatlerde yine L929 fibroblast hücreleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Doku yapıştırıcısının antimikrobiyal etkinliği E.coli ve S. aureus suşları üzerinde araştırılmıştır. Tez çalışmasında üçüncü ve son olarak in vivo biyouyumluluk testlerinden, sensitizasyon testi, dermal irritasyon testi, subkronik sistemik toksisite çalışmaları yapılmıştır. Sensitizasyon testi için sağlıklı kobaylar (Guinea pig), deri irritasyonu için sağlıklı albino tavşanlar (New Zealand), subkronik sistemik toksisite testi için Sprague-Dawley cinsi sıçanlar kullanılmıştır. Ayrıca, sistemik toksisite testi sonrası sıçanlardan doku örnekleri alınarak histolojik değerlendirmeler yapılmış, kan örneklerinden hematoloji ölçümlerine dayalı değerlendirmeler gerçekleştirilmiştir. İn vivo testlerden son olarak etkinlik testi gerçekleştirilmiştir. Bu test ile Sprague-Dawley cinsi sıçanlara adezyon ve iyileşme testleri uygulanmıştır ve test sonunda yara bölgelerinden alınan dokular histopatolojik olarak ve çekme-kopma mukavemet testi yapılarak değerlendirilmiştir.
İn vitro deneyler sonucunda doku yapıştırıcısının jel özelliğine bağlı olarak in-direkt uygulandığında sitotoksik etki göstermediği, CHO hücreleri üzerinde mikronükleus oluşumunu indüklemediği, hemolitik etki göstermediği in vitro yara iyileşmesinde hücre proliferasyonunu olumlu etkilediği değerlendirilmiştir. İn vivo deneylerde sensitizan ve irritan özellik göstermediği, sistemik toksisite testinde kontrol grubuna kıyasla olumlu sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Etkinlik testinde yara iyileşmesi ve iyileşme sonrası deri mukavemet testinde kontrol grubuna ve ticari ürüne kıyasla etkili sonuçlar verdiği değerlendirilmiştir.

Abstract:
Today, tissue adhesives prepared by synthetic and biological means are widely used to accelerate healing, prevent leaks, stop bleeding and close wounds. Wound closure is the last step of the surgical operation and surgeons prefer it because of the rapid application of tissue adhesives, easy shaping, less pain, less traumatic closure and cosmetic results.
The aim of this doctoral thesis; To create a new alternative to chemical-based tissue adhesive systems, which are widely used in surgery, and to investigate the biocompatibility of tissue adhesive formed with polyethylene glycol, polyvinylalcohol and biocompatible crosslinkers. Within the scope of the thesis, first, the prepared tissue adhesive was structurally defined using the FTIR technique. Secondly, in vitro and in vivo biocompatibility tests were carried out using tissue adhesive and examined in detail. The direct effect of tissue adhesive on L929 fibroblast cells was investigated by the MTT cytotoxicity test, one of the in vitro biocompatibility tests, and the agar diffusion method was used to determine the cell viability by the indirect method. The effect on cell proliferation was determined using the xcelligence real-time cell analyzer using L929 fibroblast cells. Cell death pathways were determined qualitatively using the apoptosis necrosis dual staining method. Gene-level toxicity studies were performed with the genotoxicity micronucleus test. The hemolytic property of the tissue adhesive was evaluated by performing the hemolysis test. In vitro wound healing was evaluated in terms of cell migration at 24, 48, and 72 hours, again using L929 fibroblast cells. The antimicrobial activity of tissue adhesive was investigated on E.coli and S. aureus strains. In the thesis study, the third and last in vivo biocompatibility tests, sensitization test, dermal irritation test, subchronic systemic toxicity studies were performed. Healthy guinea pigs (Guinea pigs) were used for the sensitization test, healthy albino rabbits (New Zealand) were used for skin irritation, and Sprague-Dawley rats were used for the subchronic systemic toxicity test. In addition, after the systemic toxicity test, tissue samples were taken from rats and histological evaluations were made, and evaluations based on hematology measurements were made from blood samples. The efficacy test was carried out as the last of the in vivo tests. With this test, adhesion and healing tests were applied to Sprague-Dawley rats and at the end of the test, the tissues taken from the wound areas were evaluated histopathologically and by tensile-rupture strength test. 
As a result of in vitro experiments, it was evaluated that due to the gel property of the tissue adhesive, when applied in-directly, it did not show cytotoxic effects, did not induce micronucleus formation on CHO cells, did not show hemolytic effects, and positively affected cell proliferation in in vitro wound healing. It was observed that it did not show sensitizing and irritant properties in in vivo experiments, and gave positive results in the systemic toxicity test compared to the control group. In the efficacy test, it was evaluated that it gave effective results in wound healing and post-healing skin strength test compared to the control group and the commercial product.