Kemik Yüzeyi Taklit Yapıların İmmünomodülatif Etkisinin İncelenmesi


Aslan B. (Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2022

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Eylül 2021
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2022

Proje Özeti

Bağışıklık tepkisi osteointegrasyon ve osteogenezin başarısını etkilemektedir.  M1 benzeri ve M2 benzeri makrofajların onarılacak bölgede sırasıyla bulunmasının rejenerasyonda tamamlayıcı işlevleri vardır. Literatürde farklı yüzey özelliğine sahip biyomalzemelere verilen bağışıklık tepkileri incelenmiştir. Ancak kemiğin yüzey özelliklerinin bire bir taklit edildiği anizotropik yüzeylere verilebilecek tepki henüz araştırılmamıştır. Projemizde, öncelikle sığır femur kemiğinin, PDMS elastomeriyle kalıbı çıkarılmıştır. Sonrasında biyobozunur PLA’nın çözülüp, bu kalıplar üzerinde dökülmesiyle KYT PLA membranlar elde edilmiştir. KYT PLA membranların kemik yüzeyini taklit başarısı SEM ve AFM ile kanıtlanmıştır. KYT membran yüzeylerine öncelikle Kol-I immobilize edilmiştir. Kol-I immobilizasyonunda kullanılacak optimum Kol-I konsantrasyonu Sirius Red analizi ve İmmünohistokimyasal boyamayla belirlenmiştir. Kol-I Modifikasyonu FTIR, XPS ve Su Temas Açısı ölçümleriyle karakterize edilmiştir. Kol-I modifiye membranlar, FTIR spektrumlarında Amid A(3350 cm−1), Amid I(≈1650 cm−1), Amid II(≈1545 cm−1) ve Amid III(≈1238 cm−1) piklerini göstermektedir. XPS analizinde 410 eV'de belirgin N1s pikine sahiptir. Modifikasyon sonrası PLA membranlar daha hidrofiliktir. Ayrıca KYT membranların yüzeyi hidroksiapatitle kaplanmış ve FTIR, XRD, EDAX ve Su Temas Açısı ölçümleriyle karakterize edilmiştir. HA kaplı PLA membranların FTIR spektrumunda 485 cm-1’de V2PO4, 1200 cm-1’de V3PO4, 524 cm-1’de V4POve 627 cm-1’de V4POpikleri gözükmüştür. Ayrıca XRD analizinde gözlemlenen pikler, ICDD PDF 09-0432’da verilen karakteristik piklerle uyumludur. SEM-EDAX analizinde karnabaharımsı yapılar görülmüştür. Bu yapıların Ca/P oranı kalsiyum zengini hidroksiapatitle uyumludur ve 1,84±0.03’tür. HA kaplanmış düz ve KYT örnekler kaplama sonrası hidrofilik karakter göstermiştir. Karakterizasyon çalışmalarını, RAW293.7 makrofaj hücrelerinin kullanıldığı hücre kültürü çalışmaları takip etmiştir. Hücrelerin malzeme üzerindeki canlılığı WST-1 analiziyle belirlenmiştir. Ayrıca ELISA testlerinde ise farklı günlerdeki sitokin salımından ve SEM analizinde hücre morfolojilerinden yola çıkılarak üretilen örneklerin immünomodülatif etkisi incelenmiştir. HA kaplı KYT membranların SEM ve ELISA sonuçlarına göre, bu örneklerimiz üzerindeki hücrelerin sırasıyla M1 ve M2 polarizasyonuyla uyumludur. Bu sebeple, “HA kaplı KYT membranlar” immünomodulasyon açısından en iyi grup olarak belirlenmiştir.

Anahtar Sözcükler: Biyomimetik, İmmünomodülasyon, Poli Laktik Asit (PLA), Hidroksiapatit, Kollojen Tip-1, Makrofaj