Biyomalzemelerin antimikrobiyal aktivitesini değerlendirmek için in vitro yöntemlerin karşılaştırılmalı incelenmesi
Comparative examination of in vitro methods to evaluate the antimicrobial activity of biomaterials
Yazar: ÇAĞDAŞ ÖZDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ARZU EROL
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antimikrobiyal aktivite = Antimicrobial activity ; Biyomalzemeler = Biomaterials ; Nanomateryaller = Nanomaterials ; İn vitro = In vitro

Özet:
Son yıllarda, biyomalzemelerin mikrobiyal etkinliğinin araştırılması ve geliştirilmesi konusunda artan bir ilgi vardır. Biyomalzemelerin mikrobiyal etkinliğini sıklıkla değerlendirilen bir parametredir. Öte yandan mikrobiyal etkinliğin değerlendirilmesinde kullanılan antimikrobiyal etkinlik testleri mevcuttur. Bu nedenle, antimikrobiyal aktivite tarama
ve değerlendirme yöntemlerine daha fazla dikkat edilmelidir. Biyomalzemenin türüne göre (metal, polimer, seramik kaplama), kimyasal formuna göre (sıvı, katı) mikrobiyal etkinlik testlerinin seçilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada; biyomalzemenin
türüne ve kimyasal formuna göre en uygun mikrobiyal etkinlik testinin tercih edilebilmesi için gerekli olan karşılaştırılmalar yapılmak istenmektedir. Çalışmada metal (Titanyum, çinko, demir), alaşım (Ti6Al4V, demir mangan), polimer (polimetilmetakrilat, polihidroksi bütirat, Polikaprolakton, polilaktikasit), Seramik (Hidroksiapatit, titayumdioksit, çinkooksit) ve kompozit (Çinkotitanyumoksit) materyalleri üzerinde, gram pozitif özellikli Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, gram negatif özellikli; Escherichia coli, Klebsiella pneumonae, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi ve fungus türü olan Candida albican kullanılarak, 1-Difüzyon yöntemleri ( Agar disk difüzyon yöntemi, 2 - Antimikrobiyal gradyan yöntemi (Etest) , 3- Seri dilüsyon, 4-Time-Kill testi (zaman öldürme eğrisi), 5- Plak sayma metodu yöntemleri için mikrobiyal etkinlik testlerinin avantajları ve sınırlamaları hakkında ayrıntılı bir değerlendirme yapılmıştır. Bu değerlendirme sonucunda antimikrobiyal aktivite yöntemlerinin kendi aralarında ve yöntem için avantaj dezavantaj durumu belirlenmiştir. Plak sayma ve time-kill testi yöntemlerinin diğer yöntemler ile doğrusal bir korelasyon oluşturması sonucunda maddelerin testlere elverişli olma
özelliklerinin geniş bir yelpazede değerlendirilmesi yapılmıştır. Özellikle çinko temelli kompozit malzemelerinde, PHB, R - PLA ve PHB-V'nin ve metal tabanlı biyomalzemelerin birden fazla test yönteminde beklenen etkin sonuçlar gözlemlenmiştir.

Abstract:
In recent years, there has been an increasing interest in the research and development of the microbial activity of biomaterials. Microbial efficiency of biomaterials is a parameter that is frequently evaluated. On the other hand, there are antimicrobial activity tests used to evaluate microbial activity. Therefore, more attention should be paid to antimicrobial activity screening and evaluation methods. Microbial activity tests should be selected according to the type of biomaterial (metal, polymer, ceramic coating), chemical form (liquid, solid). In this study; It is desired to make the necessary comparisons in order to choose the most suitable microbial activity test according to the type and chemical form of the biomaterial. In the study, material was used on metal (Titanium, zinc, iron), alloy (Ti6Al4V, iron manganese), polymer (polymethylmethacrylate, polyhydroxy butyrate, Polycaprolactone, polylactic acid), Ceramic (Hydroxyapatite, titanium dioxide, zinc oxide) and composite (Zincotitanium oxide) materials gram-positive; Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, gram-negative; Using Escherichia coli, Klebsiella pneumonae,
Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi and the fungus Candida albican, 1-Diffusion methods (Agar disc diffusion method, 2- Antimicrobial gradient method (Etest), 3- Serial dilution, 4-Time killing test (time) killing curve), 5- A detailed evaluation was made about the advantages and limitations of microbial activity tests for the plaque counting method methods. As a result of this evaluation, the advantage and disadvantage of the antimicrobial activity methods were determined among themselves and for the method. As a result of establishing a correlation, a wide range of evaluation of the properties of the materials for suitability for tests was made.Expected effective results were observed in more than one test method of especially zinc-based composite materials, PHB, R - PLA and PHB-V, and metal-based biomaterials.