Composite boron doped hydroxyapatite-tricalcium phosphate/alginate/gelatin hydrogel coating on titanium implants: Osseointegration and immunomodulation study
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: AHMET ENGİN PAZARÇEVİREN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ayşen Tezcaner
Eş Danışman: Zafer Evis
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Başarılı bir kemik dokusu-implant ara fazı kalıcı olarak yerleştirilecek Ti-6Al-4V implantın (Ti) etkin bir şekilde fonksiyon göstermesi için çok büyük bir önem taşımaktadır. Bu şekilde, güçlü bir ara faz mikrohareketlenmeleri, doku sürtünmesini ve gevşemeyi azaltabilir. Bu çalışmada Ti üzerine bor ile katkılandırılmış hidroksiapatit yüklü aljinat/jelatin hidrojel kaplaması osteoindüksiyonu, damarlaşmayı ve immünomodülasyonu tetikleyerek kemik entegrasyonunu sağlaması amacıyla üretilmiştir. İlk olarak, tekrarlanabilir bir şekilde, ucuz ve zamandan tassarruf sağlayarak bor katkılı hidroksiapatit/trikalsiyum fosfat (BHT) üretimi gerçekleştirilmiş ve belirgin ölçüde daha yüksek osteojenik ve anjiyojenik olgunlaşmayı sağladığı ve hafif immün reaksiyon verdiği görülmüştür. BHT'nin kemik doku mühendisliği alanındaki potansiyeli ispatlandıktan sonra biyofonksiyonel köprü oluşturması amacıyla Ti üzerine ekstraselüler matrisi taklit eden boşluk doldurucu A/G/BHT katmanı kaplanmıştır. Ti yüzeyi 3-Aminopropil etoksisilan ile aminosilanize edilmiş ve ardından %0.25 aljinatın 20 mM 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) ve N-hydroxysuccinimide (NHS) ile kaplanarak A/G/BHT pre-jelinin yüzeyde homojen dağılması ve kovalent baş ile yüzeye bağlanması sağlanmıştır. Pre-jel içerisine 0.2 M sodyum klorür eklenerek BHT'in iyonik çapraz bağlama yapmadan yapı içerisinde karışması sağlanmıştır. Sonrasında kaplanan implantlar dondurularak kurutulmuştur. Ara faz kaplaması oda sıcaklığı ve normal nem altında yüksek kohezif ve adesif güç ile yüzeye bağlandığını ve 8 aylık raf ömrü olduğunu göstermiştir. Osteoblast ve endotel hücrelerinin A/G/BHT üzerinde büyüdüğü ve hem osteojenik hem de anjiyojenik potansiyelin artırıldığı görülmüştür. Ek olarak, A/G/BHT'nin akut immün tepkiye yol açtıktan sonra iyileşme gösterdiği tespit edilmiştir. A/G/BHT'nin 2 ay içerisinde güçlü bir osseoentegrasyon sağladığı tavşan femur osteokondral modeli ile tespit edilmiştir.