Kemik doku mühendisliğine yönelik çok katmanlı karbon nanotüp katkılı poli (laktik asit) / polivinilpirolidon biyokompozit nanofiberlerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: YUNUS EMRE BÜLBÜL

Danışman: NURSEL DİLSİZ

Özet:

Tez çalışmasının amacı, kemik doku mühendisliğine yönelik, (-OH) veya (-COOH) ile fonksiyonelleştirilmiş çok katmanlı karbon nanotüp (ÇKNT) içeren poli(laktik asit) (PLA)/polivinilpirolidon (PVP) kompozit fibröz iskelelerin elektro-eğirme tekniğiyle geliştirilmesi, karakterizasyonu ve in vitro etkinliğinin değerlendirilmesidir. Öncelikle poli (laktik asit) (PLA)/Polivinilpirolidon (PVP) polimerlerinden kütlece %10 (w/v) PLA ile %2 (w/v) PVP polimerlerini içeren çözelti, hacimce 70:30 (v/v) oranında tetrahidrofuran (THF): dimetilformamid (DMF) çözücü karışımında hazırlanarak kontrol grubunu oluşturan iskele üretilmiştir. Daha sonra bu polimer karışımına ÇKNTCOOH veya ÇKNTOH %0,25, %0,5 ve %1,0 (toplam polimer kütlesince w/w) oranlarında eklenerek kompozit fibröz iskelelerin üretimi gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen fibröz iskelelerin morfolojik, fizikokimyasal ve mekanik özellikleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), X-ışını kırınımı (XRD), yüzey temas açısı, hidrolitik bozunma ve çekme dayanımı analizleri ile belirlenmiştir. Ayrıca, preosteoblastik MC3T3-E1 hücreleriyle yapılan in vitro hücre proliferasyonu çalışmasıyla doku iskelesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. SEM ve AFM sonuçlarına göre tüm iskeleler boncuksuz ve düzgün morfolojide üretilmiştir. FTIR spektrumları tüm iskele bileşenlerinin karakteristik özelliklerini koruduğunu; XRD kırınım desenleri ise PLA'nın belirgin özellik gösterdiğini ve tüm iskelelerin amorf yapıda olduğunu göstermiştir. Hem ÇKNTCOOH hem de ÇKNTOH içeren iskelelerin hidrofilisiteleri ve çekme dayanımları derişimleriyle doğru orantılı olarak artmıştır. Hidrolitik bozunma sonucu, 63 günün sonunda %74,4 ile en yüksek kütle kaybı %1,0 ÇKNTCOOH içeren iskelede görülmüştür. 1, 4 ve 7 günlük MTT analizi sonucunda, tüm iskelelerin MC3T3-E1 hücreleri üzerinde toksik bir etki göstermediği ve ÇKNTCOOH içeren iskelelerin saf PLA/PVP ve ÇKNTOH içeren iskelelere göre daha yüksek hücre proliferasyonuna izin verdiği sonucuna ulaşılmıştır. Sonuç olarak, ÇKNTCOOH'ün doku mühendisliği uygulamaları için en ideal aday olduğu bulunmuştur.