Poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate (PHBV) ve lif kabağı temelli hidrojel menisküs doku iskelelerinin histoloji, biyokimyasal ve biyomekanik analizleri

Abstract

Son yıllarda kişilerin günlük aktivitelerinin değişmesi sebebiyle menisküs yaralanmaları ortopedi cerrahisinin dolayısıyla da kas-iskelet doku mühendisliği uygulamalarının ilgi noktası olmuştur. Bu çalışmada da menisküs yaralanmalarının tedavisine yönelik kompozit yapıda bir doku iskelesi üretilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada kitosan, kitosan/lif kabağı ve kitosan/lif kabağı/PHBV içerikli üç farklı doku iskelesi üretilerek bu iskelelerin farklı genipin oranlarında özellikleri araştırılmıştır. Doku iskelelerinin oluşturulması için ıslak elektro eğirme ve liyofilizasyon yöntemlerinden yararlanılmıştır. Doku iskelelerinin kimyasal yapısının incelenebilmesi için Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi (FTIR), morfolojik incelemeleri için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), bası yüklenmelerine dayanımının ölçülebilmesi için basma testi gibi analizlerinin yanısıra Termal Gravimetrik Analiz (TGA), Dinamik Mekanik Analiz (DMA) ve şişme testleri gerçekleştirilmiştir. Amaçlandığı gibi doğal malzemeler kullanılarak kompozit yapıda yeni bir doku iskelesi üretimi yapılmıştır. Genipin ile çapraz bağlanan doku iskelelerinin diğerlerinden daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Doğal bir selüloz kaynağı olan lif kabağının doku iskelelerine eklenmesi, hem dayanıklılık hem de şişme özellikleri üzerinde olumlu sonuçlar vermektedir. Ancak, çalışmanın başında PHBV katkısının doku iskelelerini güçlendireceği ve diğer gruplar ile arasında yüksek oranda fark olacağı düşünülmekteydi. Sonuçlar ise aralarında anlamlı bir fark olduğunu düşündürmemektedir.Anahtar Sözcükler: Kıkırdak Doku Mühendisliği, Lif Kabağı, Kitosan, PHBV

In the recent years, meniscus injuries have been the focus of orthopedic surgeons and musculoskeletal tissue engineering applications due to the changing daily activities of people. In this study, it was aimed to produce a composite scaffold for the treatment of meniscus injuries.In the study, three different scaffolds which contain chitosan, chitosan/loofah and chitosan/loofah/PHBV were produced. Properties of these scaffolds were investigated at different genipin ratios. In order to produce these scaffolds, wet electro spinning and lyophilization techniques were used. There were several characterizations performed such as Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) for the investigation of chemical structure, Scanning Electron Microscopy (SEM) for morphological analysis, compression test due to the axiel loads meniscus faced, also Thermo Gravimetric Analysis (TGA), Dynamic Mechanical Analysis (DMA) and swelling tests.A new composite meniscus scaffold was produced by using natural materials. The ones with genipin cross-linked have been shown to give better results than others.The addition of loofah as a natural cellulose source, has a positive effect on both durability and swelling properties of the scaffolds. However, at the beginning of the study it was thought that the PHBV additive would strengthen the scaffolds and it was thought to show a huge difference among the other groups. As a result, there is not a significant difference among the three scaffold groups.Key Words: Cartilage Tissue Engineering, Loofah, Chitosan, PHBV