Biyoaktif doku iskelesi üretimi ve antimikrobiyal aktivitesinin değerlendirilmesi
Fabrication of bioactive tissue scaffold and evaluating its antimicrobial activity
Yazar: NİLBESTE BONCUKÇU
Danışman: PROF. DR. SERAP DERMAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Antimikrobiyal peptidler = Antimicrobial peptides ; Biyopolimerler = Biopolymers ; Doku iskeleleri = Tissue scaffolds

Özet:
Yara iyileşmesi sürecinde yararlanılan antibiyotiklere karşı ortaya çıkan antibakteriyel direnç, son 20 yılda artan ciddi bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunun üstesinden gelinmesi amacıyla alternatif yaklaşımlara ihtiyaç duyulmaktadır. Konak savunma peptidleri olarak da bilinen antimikrobiyal peptidler, geniş spektruma sahip olmaları ve hızlı etki etmeleri sayesinde antibiyotiklere güçlü birer muadil olarak araştırmalara konu edilmektedir. Antimikrobiyal peptidlerin yara bölgesinde uzun süre etkin dozda salımın sağlamak gerekmektedir. Polimerik hidrojel doku iskeleleri ilaç taşıma sistemi olarak kullanıldığında kontrollü salım profili sağlayarak etkin çözümler sunmaktadır.
Mevcut tez çalışmasında polimerik hidrojel iskele yapısını oluşturmak için; biyouyumlu ve biyobozunur olan, yüksek su tutma özelliğine sahip hyaluronik asit, bağ dokularda bulunan sülfatlı bir glikozaminoglikan olan kondroitin sülfat ve doğrusal, biyobozunur ve katyonik bir polisakkarit olan kitosan kullanılmıştır. Bu iskelenin yara iyileşmesinde ilaç taşıyıcı olarak uygulaması amacıyla, iskeleye antimikrobiyal bir peptid olan HF-18 yüklenerek genipinle çapraz bağlanmıştır. 
Karakterizasyon çalışmaları sonucunda, üretilen iskelenin bağlantılı porlara sahip olduğu ve asidik ortamda %5446.5 şişme oranıyla 5 günde %45.12'lik salım gerçekleştirdiği görülmüştür. Biyolojik aktivite testleri sonucunda ise iskelenin L929 hücrelerine biyouyumlu olduğu, hücre tutunması ve yara iyileşmesini tetiklediği, ayrıca S. aureus ve MRSA suşlarına karşı yüksek bakterisidal aktivite gösterdiği ortaya konmuştur. Tez kapsamında HF-18 ilk kez yara iyileşmesi alanında test edilmiş, yara iyileşmesini hızlandırdığı ve üretilen iskelenin antimikrobiyal peptid taşıyıcı olarak uygun olduğu değerlendirilmiştir.

Abstract:
Antibacterial resistance, emerged against antibiotics used in the wound healing process, is a severe problem increased in the last 20 years. In order to overcome this, alternative approaches are needed. Antimicrobial peptides, also known as host defense peptides, are the subject of research as powerful substitutes for antibiotics due to their broad spectrum and rapid action. It is necessary to deliver long-term release at effective dose of antimicrobial peptides in the wound area. Polymeric hydrogel scaffolds as drug delivery systems provide effective solutions by providing a controlled release profile.
In the thesis, to create the polymeric hydrogel scaffold hyaluronic acid, which is biocompatible and biodegradable, with high water retention; chondroitin sulfate, a sulfated glycosaminoglycan found in connective tissues; and chitosan, a linear, biodegradable and cationic polysaccharide, were used. In order to use this scaffold as a drug delivery system in wound healing, HF-18, an antimicrobial peptide, was loaded into the scaffold and crosslinked with genipin.
As a result of the characterization studies, it was seen that the produced scaffold had interconnected pores and released HF-18 at a rate of 45.12% in 5 days with a swelling rate of 5446.5% in acidic environment. Biological activity tests revealed that the scaffold was biocompatible with L929 cells, triggered cell adhesion and wound healing, and showed high bactericidal activity against S. aureus and MRSA strains. Within the scope of the thesis, HF-18 was tested for the first time in the field of wound healing and the produced scaffold was evaluated to be suitable as an antimicrobial peptide carrier.