Sert doku onarımı için zenograft üretimi
Production of xenografts for hard tissue repair
Yazar: LEVENT METE ÖZGÜRBÜZ
Danışman: PROF.DR. ERHAN PİŞKİN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
iSERT DOKU ONARIMI Ç N ZENOGRAFT ÜRET MLevent Mete ÖzgürbüzÖZSunulan çalışmanın amacı sert doku onarımında kullanılmak üzere sığırkemiğinden zenograft üretme sürecinin geliştirilmesidir. Danalar herhangi birhastalık transfer riskini ortadan kaldırmak üzere dikkatle seçilmiş, veterinerkontrolünde kesim gerçekleştirilmiş ve femur kemikleri çıkarılmıştır. Bu kemikler+2ºC dereceye soğutulmuş ve yüzey sıcaklığının artmasını önlemek için süreklisoğuk su akımı altında dikdörtgen parçalar halinde kesilmiştir. Bu kemikparçalarından istenmeyen bölümlerin çıkarılması ve böylece zenograftınhazırlanması için çözücü esaslı bir süreç uygulanmıştır. Parçalar şu farklıçözücüler ile farklı koşullarda etkileştirilmiştir: (1) etil alkol ile; (2) iyonik olmayanbir deterjan ile; (3) bir tuz çözeltisi ile (NaCl); (4) aseton ile; (5) hidrojen peroksitçözeltisi ile; (6) NaOH çözeltisi ile; ve son olarak (7) bir ultrasonik banyoda saf suile. Temizleme sürecinden sonra, zenograftlar 35ºC'de kurutulmuş, plastikpaketlere konulmuş ve bir gamma sterilizatör sisteminde 18 kGy radyasyondozunda sterillenmiştir. Üretilen zenograftların makro yapıları bir optik mikroskopve bir taramalı elektron mikroskop (SEM) kullanılarak incelenmiş ve ortalamagözenek boyutları 100-400 Âµm aralığında bulunmuştur. Enerji dağılım spektrumu(EDS) inorganik yapının hidroksiapatit' den oluştuğunu göstermiş ve Ca/P oranı1.88 olarak bulunmuştur. FTIR spektrumları ile üretilen zenograftların,hidoksiapatite ilave olarak kollajen de içerdikleri gösterilmiştir. X-ışını difraktometrespektrumları zenograftlardaki hidroksiapatit kristal yapısını göstermiştir. Termalgravimetrik analiz (TGA) zenogarftların %9 su ve %26 kollajen içerdiğinigöstermiştir. Zenogrfatların sıkışma direnci 297 kgf olarak bulunmuştur. MTTtestleri zenograftların sitotoksisitesinin %10'un altında olduğunu göstermiştir.Anahtar Kelimeler: Kalsiyum Fosfat Seramikleri, kemik graftları, zenograft, Kemikiyileştirilmesi, sert doku onarımıDanışman: Prof. Dr.Erhan Pişkin, Hacettepe Üniversitesi, Kimya MühendisliğiBölümü, Biyomühendislik ABD, 06532, Beytepe/Ankara

Abstract:
iiPRODUCTION OF XENOGRAFTS FOR HARD TISSUEREPAIRLevent Mete ÖzgürbüzABSTRACTThe aim of this study is to develop a production procedure of xenografts of frombovine bones for hard tissue repair. Calfs have been selected carefully in order toeliminate any disease transmission risk, sacrificed under veterinary control, andfemur bones collected. These bones have been cooled down to +2ºC and cut intorectangular pieces under continuous cold water flow in order to prevent anincrease in the surface temperature. In order to eliminate the undesirable parts ofthese bone pieces and prepare the zenografts, a solvent based cleaning processhas been applied. The pieces have been treated with different solvents at differentconditions which are as follows: (1) with ethanol; (2) with a nonionic detergent; (3)with a salt solution (NaCl); (4) with acetone; (5) with hydrogen peroxide solution;(6) with NaOH solution; and finally (7) in an ultrasonic bath with pure water Afterthe cleaning process, the xenograft have been dried at 35ºC, put in plasticpackaging, and and then sterilized in a gamma-irradiation sterilization system witha radiation dose of 18 kGy.The macrostructures of the zenografts produced have been investigated by usingan optical and an Scanning Electron Microscopes (SEM), and average pore sizeswere obtained in the range of 100-400 Âµm. The energy distribution spectra (EDS)have shown that the inorganic structure compose of hydroxyapatite with a Ca/Pratio of 1.88. In addition to hydroxyapatite, existances of collagen in the xenograftsproduced have been demonstrated in the FTIR spectra. X-ray diffraction spectrahave exhibited the crystalline hydroxyapatite structure within the xenografts.Thermal gravimetric analysis (TGA) has demonstrated that the xenografts containabout 9% water and 26% collagen. The compression strength of the xenograftshave been measured as 297 kgf. The MTT tests have shown that cytotoxicity ofthe xenografts is less than 10%.iiiKeywords: Hard tissue repair; Xenografts; Bovine bones; Production; Solventbased cleaning processSupervisor: Prof.Dr. Erhan Pişkin, Hacettepe University, Chemical EngineeringDepartment and Bioengineering Division, Beytepe, 06800, Ankara, Turkey