Akademik Veri Yönetim Sistemi
Koç Demir A. (Yürütücü), Elçin A. E.
TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2022
KDM,
çeşitli kemik hastalıkları, tümörler ya da kırıklar neticesinde ortaya çıkan
kemik hasarlarının tedavisini alternatif
yaklaşımlarla gerçekleştirmeyi hedeflemektedir.Bu yaklaşımda temel
prensip hücre, biyomalzeme ve çeşitli biyoaktif moleküllerin bir araya
getirilmesi ile hedeflenen doku ve/veya organa spesifik üç boyutlu, fonksiyonel
biyolojik sistemlerin tasarlanması ve geliştirilmesidir. Hedefe başarılı bir
şekilde ulaşmayı sağlayan en önemli unsurlardan biri, hücreler için ‘yapay
kültür ortamını’ taklit edecek, en ideal üç boyutlu, biyouyumlu ve biyobozunur
biyomalzemelerin geliştirilmesidir.Malzeme seçiminde, tedavisi yapılacak organ
ya da dokunun özellikleri belirleyici olmaktadır.Kemik
matriksi organik (%22) ve inorganik (%70) bileşenlerden oluşan kompakt bir
yapıdadır. Bu bağlamda, in vitro ortamda en uygun modellemeyi sağlamak
için sentetik veya doğal kaynaklı polimerlerin, seramikler ile
birleştirilmesiyle geliştirilen kompozit malzemelerin kullanımı tercih
edilmektedir. Son yıllarda amaca yönelik olarak
farklı doku veya organlardan elde edilen doğal hücre dışı matriks (HDM)
yapıları, sahip olduğu biyolojik avantajlardan dolayı özellikle
doku mühendisliği uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaya
başlanmıştır. HDM, hücrelerin
mikroçevrelerini taklit ederek hücrelere tutunup, çoğalabileceği bir ortam
sunmakla birlikte, hücre iletişimi, göçü ve farklılaşması gibi hücresel süreçlerde
de aktif rol oynamaktadır.Kemik matriksinin inorganik yapısını
oluşturan HA’e alternatif olarak, insan yaşamında ve birçok organizmanın
var olmasında önemli bir yere sahip olan halloysit kil nanotüpleri (HNTs) DM
çalışmalarında kullanılmaktadır.
HNT kaolindeki alüminosilikat tabakalarının birkaç kere kıvrılmasıyla
oluşan, tübüler yapıdaki nanomateryallerdir. Yüksek yüzey alanı, içi boş
tüp yapısı, iç ve dış yüzeylerinin farklı yüklere sahip olması gibi özellikleri
sayesinde pek çok farklı alanda yapılan çalışmaların temel bileşeni haline gelmiştir.
KDM çalışmalarında manyetik iskelelerin
kullanımı gittikçe önem kazanmaktadır. Bu kapsamda, manyetik demir oksit nanopartikülleri sahip oldukları biyouyum,
süperparamanyetik davranışları ve kimyasal kararlılıklarından dolayı ilk
tercih edilen nanopartiküller arasında yer almaktadır. HNT sahip olduğu
nanotübüler yapısından dolayı manyetik metal oksitler için immobilizasyon
substratı olarak düşünülebilir. HNT ve demir oksit nanopartiküllerinin avantajlarının
biyoaktif manyetik bir iskele üretmek için bir araya getirilmesi ile
geliştirilecek malzemenin doku mühendisliği çalışmalarına önemli katkı sağlayacağı
düşünülmektedir. Bu yaklaşımdan yola çıkarak yapılması planlanan bu proje
çalışması kapsamında; HNT, manyetik demir oksit ile modifiye edildikten sonra,
modifiye edilen bu kompozitin jel formunda HDM(t-HDM) yapısına ilave edilmesi
ile biyokompozit iskelelerin hazırlanması planlanmaktadır. Yapılan
literatür araştırmasında, hücresizleştirilmiş doğal t-HDM ile demir
oksit-halloysit nanokompozitten mamül biyomalzemelerin kullanımıyla kemik
gelişimini desteklemek için yapılan bir çalışmaya rastlanmamıştır.Bu
çalışmanın amacı KDM iskelelerin geliştirilmesi, karakterize edilmesi ve
hazırlanan iskelelerin KDM uygulamaları için uygulanabilirliğinin
değerlenmesidir. Bu amaçla, (i) sığır tendonundan HDM elde edilecek ve
karakterize edilecek, (ii) HNT demir oksit ile
modifiye edilecek ve karakterize edilecek, (iii) t-HDM ve Fe3O4-HNT birlikte kullanımı
ile biyokompozit iskeleler elde edilecek ve karakterize edilecek, (iv)
iskelenin in vitro uyumluluğu ve biyoaktiviteleri test edilecek, (v) hücreler
(MKH veya MC3T3-E1) elde edilen kompozit doku iskelesine tohumlanacak, (vi)
iskele yüzeyinde bulunan hücrelerin canlılığı ve osteojenik kapasiteleri MTT,
histolojik analizler ve SEM gibi teknikler ile incelenecektir.