Elektrolif çekim yöntemiyle elde edilen biyopolimer nanoliflerin doku mühendisliği ve ilaç salımı uygulamalarında kullanım olanaklarının araştırılması
An investigation of potential applications of espun biopolymer nanofibers in tissue engineering and drug release
Yazar: GAMZE DOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. GÜLDEMET BAŞAL BAYRAKTAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Bitki fenolikleri = Plant phenolics ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; İpek fibroini = Silk fibroin

Özet:
Bu çalışmada ipek fibroini ve hyaluronik asit (HA) ile doğal bir biyoaktif ajan olan zeytin yaprağı özütü (ZYÖ) kullanılarak elektrolif çekim yöntemi ile kabuk/öz morfolojisine sahip koaksiyel nanoliflerin eldesi, karakterizasyonları ve doku iskelesi ya da ilaç salım sistemi olarak kullanım olanaklarının araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla gerçekleştirilen çalışmalar; biyopolimerlerin tek başına elektrolif çekimlerini, farklı ZYÖ içerecek şekilde koaksiyel elektrolif çekimlerini, toplam fenolik içeriklerinin ve toplam antioksidan kapasitelerinin tayinlerini, salım profillerinin belirlenmesini, antimikrobiyal aktivitelerinin tespit edilmesini ve in vitro hücre kültürü testleri ile sitotoksisitelerinin tayinini kapsamaktadır. İpek fibroini ve hyaluronik asidin tek başlarına elektrolif çekimleri ve ipek fibroini (kabuk)/ HA + ZYÖ (öz) yapısına sahip koaksiyel nanoliflerin üretimleri başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Öz bölgelerine yerleştirilen özütü salım ortamına 1 ay boyunca ilk etapta ani daha sonra yavaş ve sürekli olarak salabilen koaksiyel nanoliflerin, salım ortamına geçen fenolik bileşenlerinin antioksidan kapasitelerinin korunduğu belirlenmiştir. Nanoliflerin E. coli ve S. aureus'a karşı mükemmel antibakteriyel etki, C. albicans'a ise orta derecede antifungal etki sergiledikleri gözlenmiştir. Sitotoksisite testleri üretilen koaksiyel nanoliflerin hücre canlılığı üzerinde olumsuz bir etkisi bulunmadığını ortaya koymuştur. Tüm sonuçlar bu çalışma kapsamında geliştirilen nanolif yüzeylerin uzun dönem hücre gelişimini ve farklılaşmasını destekleyen yapılar olarak kullanılabilme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.

Abstract:
In this study, the production of coaxial nanofibers with shell/core morphology by electrospinning method from silk fibroin (SF) and hyaluronic acid (HA), and a natural bioactive agent, olive leaf extract (OLE), the characterization of these nanofibers and the investigation of their potential applications in tissue engineering and drug release were aimed. Studies carried out for this purpose include electrospinning of pure SF and pure HA nanofibers, SF (shell)/ HA+OLE (core) coaxial nanofibers; identification of total phenolic content and total antioxidant capacity; determination of the release profiles of nanofibers; assessment of antimicrobial activities of nanofibers and finally determination of cytotoxicities by in vitro cell culture tests. Electrospinning of pure SF, pure HA and SF (shell)/ HA+OLE (core) coaxial nanofibers were successfully achieved. Initial burst release followed by sustained release profiles were determined by a batch release system during a one month period. The antioxidant capacities of phenolic compounds released from nanofibers were maintained through batch release test. Perfect antimicrobial activities were observed aganist E. coli and S. aureus. Antifungal activity aganist C. albicans were only moderate. Cytotoxicity results revealed that resulting coaxial nanofibers do not have cytotoxic effect on cell viability. Overall results show that nanofiber surfaces developed in the context of this work have potential to be used as structures that support long term cell development and proliferation.