Hayvan modelleri üzerinde oluşturulan menisküs defektlerinin biyo-uyumlu bir jel kullanılarak onarılması
The repair of meniscus defects induced in animal models using a biocompatible gel
Yazar: MUSTAFA AKKAYA
Danışman: PROF. DR. MURAT BOZKURT
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kas-İskelet Sistemi ve Rejeneratif Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Aljinatlar = Alginates ; Biyomekanik = Biomechanics ; Diz = Knee ; Diz eklemi = Knee joint ; Jeller = Gels ; Kalsiyum klorür = Calcium chloride ; Kemik defektleri = Bone defects ; Menisküs = Meniscus

Özet:
Menisküsler; diz eklemi hareketlerinin sorunsuz olarak sağlanması, alt ekstremite yük dağılımının organize edilmesi ve eklem içi yapıların korunmasını sağlayan intra-artiküler dokulardır. Artan hayat temposu ile birlikte menisküs yaralanmaları her geçen gün daha yüksek oranlarda görülmekte ve hayat kalitesinde bozulmaya sebep olmaktadır. Menisküs yaralanmalarının şekline, boyutuna ve hastanın eklem sağlığına bağlı olarak literatürde tedavi yöntemleri konservatif ve cerrahi olarak ikiye ayrılmıştır. Menisküs dokusunun kendine has beslenme ve iyileşme kondisyonlarına bağlı olarak birçok yaralanma tipinde konservatif tedavilerin yetersiz kaldığı ve cerrahi tedavilere ihtiyaç olduğu bilinmektedir. Cerrahi tedavilerin ise biyolojik ve rejeneratif içerikleri olması durumunda iyileşme süresinin hızlandığı ve eklem içi fonksiyonların ise büyük ölçüde korunduğu gösterilmiştir. Bu tezin amacı; kronik menisküs yaralanmaları sonrası menisküslerde oluşan defektlerin menisküs dikiş tedavilerine ihtiyaç duymadan enjekte edilebilir bir biyojel yardımı ile onarılmasının hayvan modelleri üzerinde değerlendirilmesidir. Araştırmada oluşturulan hayvan modelinde kontrol grubu ve her bir deney grubu için onar hayvan modeli oluşturuldu. Biyojel ile menisküs defektinin onarılması sonrası biyomekanik değerlendirme yapıldı. Hazırlanacak biyojelin yapısı için yapılan in-vitro çalışmada aljinat %2 ve kalsiyum klorür (CaCl2) %10 çözeltide kullanıldı. Makroskopik değerlendirme de bu konsantrasyon oranları en iyi elastisite ve sağlamlılık gösterdi. Eşbasınçlı senkron enjektör sistemi ile uygun çarpışma havuzu ve çıkış lümeni sayesinde filamantöz yapıda biyojel ile çalışma grubunda önceden hazırlanan menisküs defektleri onarıldı. Ardından çalışma ve kontrol grubunda biyomekanik testlere geçildi. Yapılan değerlendirmeler sonrası elastisi düzeyleri normal menisküs dokusu için; 7,658 ± 1,017 ve biyojel yüklü menisküs dokusu için; 6,974775 ± 0,955 olarak benzer elastisite de bulundu. Sonuç olarak elde edilen verilerden menisküs defektlerinin enjekte edilebilir biyojel ile onarılmasının menisküs dokusunun eklem içindeki biyomekanik destek fonsiyonlarını yerine getirmesine katkısı olacağı gözlemlenmiştir.

Abstract:
Meniscus is an intraarticular tissue that enables smooth knee joint movement, organizes distribution of loads in lower limbs and protects intraarticular structures. The incidence of meniscus injuries has been increasing each day with the accelerating pace of life, thereby leading to poorer quality of life. The treatment methods were classified in two categories, i.e. conservative and surgical, in the literature depending on the type and size of meniscus injuries and joint health of patients. It is known that conservative treatments fail to suffice and surgical treatment is needed in many types of meniscus injuries, based on the unique nutrition and healing condition of meniscal tissue. In addition, surgical treatments were shown to shorten the recovery period and considerably protect intraarticular functions, when they had biological and regenerative components. This thesis aimed to evaluate the repair of meniscus defects observed after chronic meniscus injuries in animal models, with the aid of an injectable biogel and without the need for suturing. In the mentioned study of animal models, ten animal models were used for the control group and each of the experimental groups. Biomechanical evaluation was performed after the repair of meniscus defects with biogel. In the in vitro study concerning the structure of the biogel to be prepared, alginate 2% and calcium chloride (CaCl2) 10% were used in the solution. Macroscopic examination also showed that these concentrations provided the best elasticity and strength. Previously induced meniscus defects were repaired in the study group with the use of a biogel, which had filamentous structure due to the use of a suitable collision pool and output lumen, by employing an isostatic synchronous injection system. This was followed by biomechanical tests in the study and control groups. As a result of the evaluations, elasticities were found to be similar; 7.658 ± 1.017 for normal meniscus tissue and 6.974775 ± 0.955 for meniscus tissue injected with biogel. Consequently, it was observed that the repair of meniscus defects with injectable biogel contributed to the intraarticular biomechanical support functions of meniscus tissue.