İn-vitro demineralize mine modelinde P11-4 ve karboksimetil kitosanın mine yapısı üzerine etkilerinin sem ile tespiti ve lizozim ile etkileşiminin ve biyoaktivitesinin değerlendirilmesi
Determination of effects of P11-4 and carboxymethyl chitosan on enamel in the in-vitro demineralized enamel model using sem and evaluation of its interaction and bioactivity with lysozyme
Yazar: NUR IRMAK ERAKMAN YEL
Danışman: PROF. DR. GÜNSELİ GÜVEN POLAT ; DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİR ALPER TÜRKOĞLU
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Çocuk Diş Hekimliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı biyomimetik amaçlı kullanılan P11-4 ve CMC materyallerinin mine üzerinde etkilerinin SEM ile tespit edilmesi ve bu materyallerin lizozim ile olan etkileşimlerinin değerlendirilmesidir. Gereç ve Yöntem: P11-4, CMC uygulanan ve uygulanmayan demineralize 3. azı dişleri, yapay tükürük ve lizozim içeren yapay tükürükte bekletilmek üzere altı gruba bölünmüştür. 28 gün sonunda SEM analizi ile mine yüzeyindeki değişimler incelenmiştir. Madde-lizozim komplekslerinin absorbsiyon spektrumları UV-görünür bölge spektrofotometresinde ölçülmüştür. Moleküler kenetlenme ile lizozim ve ilgili maddelerin etkileşimleri üç boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. SPR için artan derişimlerde P11-4 ve CMC'nin lizozim kaplı altın çip yüzeyine seri enjeksiyonları gerçekleştirilmiştir. Madde-lizozim kombinasyonlarının M. lysodeikticus'a karşı litik aktivitesi UV-görünür bölge spektrofotometrede tespit edilmiştir. Bulgular: SEM'de en iyi biyomimetik etkiyi P11-4 sağlamış, lizozim CMC ile biraraya gelerek yüzeyde dağılım yapmıştır. UV'de CMC, P11-4'e göre lizozimle daha iyi etkileşim göstermiştir. Moleküler kenetlenme çalışmalarında CMC-lizozim arasında yoğun etkileşim ağı oluşmuş, P11-4-lizozim etkileşiminde birbirini iten etkileşimler gözlemlenmiştir. SPR'de artan CMC derişimlerinde sinyallerin arttığı görülürken, P11-4'de anlamlı bir SPR sinyali görülmemiştir. Biyoaktivite çalışmalarında CMC lizozimin aktif bölgesine bağlanarak inhibisyon oluştururken, P11-4 lizozimi inhibe etmemiştir. Sonuç: P11-4 biyomimetik açıdan CMC'ye göre ideal bir maddedir. Diş yüzeyine uygulandığında tükürük içerisindeki lizozimi inhibe etmemektedir. P11 -4 lizozim ile etkileşime anlamlı derecede girmediği ve lizozimi inhibe etmediği için lizozimle kombine edilerek biyomimetik-antibakteriyal ürün üretilmesi açısından uygun bir materyaldir. CMC'nin biyomimetik etkisi vardır fakat diş yüzeyine uygulandığında tükürükteki lizozimi inhibe etme potansiyaline sahiptir. CMC modifiye edilerek lizozimi inhibe etmeyecek şekilde bir biyomimetik-antibakteriyal ürün üretilebilmesi için çalışmalara ihtiyaç vardır. Anahtar Kelimeler: Biyoaktivite, CMC, Lizozim, P11-4, SEM, SPR

Abstract:
Aim: This study aims to determine the effects of P11-4 and CMC materials used for biomimetic purposes on enamel by SEM and to evaluate the interactions of these materials with lysozyme. Materials and Methods: P11-4, CMC-applied and unapplied demineralized 3rd molars were divided into six groups to be stored in artificial saliva and artificial saliva containing lysozyme. At the end of 28 days, changes on the enamel surface were examined by SEM. Absorption spectra of the substance lysozyme complexes were measured in the UV-visible spectrophotometer. Interactions of lysozyme and related substances were performed in three dimensions by molecular docking. Serial injections of P11-4 and CMC were performed on the lysozyme-coated gold chip surface for SPR at increasing concentrations. The lytic activity of the substance-lysozyme combinations against M. lysodeikticus was determined in the UV-visible spectrophotometer. Results: P11-4 provided the best biomimetic effect in SEM, lysozyme combined with CMC and distributed on the surface. CMC showed better interaction with lysozyme than P11-4 in UV. In molecular docking, a dense interaction network was formed between CMC-lysozyme, and repulsive interactions were observed in P11- 4-lysozyme interaction. While it was observed that the signals increased with increasing CMC concentrations in SPR, no significant SPR signal was observed in P11-4. In bioactivity, CMC binds to the active site of lysozyme and creates inhibition, while P11-4 did not inhibit lysozyme. Conclusion: P11-4 is an ideal substance compared to CMC regarding biomimetics. When applied on teeth, it does not inhibit lysozyme in saliva. Since P11-4 does not interact significantly with lysozyme and does not inhibit lysozyme, it is a suitable material to produce biomimetic-antibacterial products by combining it with lysozyme. CMC has a biomimetic effect, but when applied to the tooth surface, it has the potential to inhibit lysozyme in saliva. Studies are needed to produce a biomimeticantibacterial product by modifying CMC so that it does not inhibit lysozyme. Key Words: Bioactivity, CMC, Lysozyme, P11-4, SEM, SPR