Omurga Cerrahisinde Üç Boyutlu Biyoyazıcı ile Üretilen Biyouyumlu Kemik Greftleri ile Geleneksel Kemik Greftlerinin Karşılaştırılması

Şahin M. C., Bozoğlan E., Aydın H. E., Arslantaş A.(Yürütücü), Aydın N.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2020 - 2021

Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
Başlama Tarihi: Mart 2020
Bitiş Tarihi: Mart 2021

Proje Özeti

Günümüzde kemik defekti onarımında iyileşme sürelerini hızlandıracak, enfeksiyon riskini minimize edecek yeni biyomalzeme arayışları sürmektedir. Doku mühendisliği alanında, yapılan farklı çalışmalar sayesinde GelMA'nın osteoblast proliferasyonunu arttırdığı gözlenmiştir. Biyomalzeme ve doku mühendisliği günümüzde bir çok alanda çalışmalar yapmaktadır. Bu çalışmaların önemli bir kısmını kemik defektlerinin efektif onarımı içermektedir. Kemik defektlerinin greftler ile onarımı plastik cerrahiden diş hekimliğine kadar bir çok klinik branşın en önemli konusudur. Günümüzde altın standart olarak kullanılan PMMA greftlerin yerine biyouyumlu, biyobozunur ve sağlıklı hücre proliferasyonunu hızlandıracak yeni ürünlerin arayışı sürmektedir. Doku mühendisliğinin yanı sıra hızla gelişen katmanlı modelleme teknolojisi de farklı mekanik özelliklere sahip polimer ve sentetik malzemelerin ihtiyaca göre modellenmesine ve hızlı prototiplenmesine olanak sağlamaktadır. Bu bilgiler ışığında proje fikrimiz sayesinde GelMA biyomürekkebi ile üretilen kemik greftinin kemik dokuya olan etkisi in vivo ortamda multidisipliner olarak araştırılacak ve rutin kullanımda yer alan PMMA greftlere göre üstünlüğü araştırılacaktır. Çalışmamız dizayn edilirken, GelMA kullanılarak biyoyazıcıda üretilecek olan kemik greftlerinin rutin kullanımda yer alan PMMA'ya göre in vivo ortamda daha efektif olduğunun gösterilmesi amaçlanmıştır. Projemizin materyal-method basamakları GelMA kemik grefti üretimi ve analizi, in vivo deneyler ve histolojik incelemeler şeklinde multidisipliner olarak kurgulanmıştır. Laboratuvarımızda üretilecek GelMA biyomürekkebinin, Hidrojellerin Su Tutma Kapasitelerinin Belirlenmesi, Hidrolitik Bozunma Profilerinin Belirlenmesi ile ilgili analizler yapıldıktan sonra biyoyazıcıda kemik greftleri basılacaktır. İn vivo deneyler sonrasında elde edilecek doku örnekleri histolojik olarak incelenecektir. Cerrahi yönteme uygun grefti kullanmak için materyallerin iyi tanınması gereklidir. Greft, moleküler ve makroskopik yapısına göre değişik şekillerde kullanılabilir. Spinal cerrahide kemik grefteri, vertebra gövdeleri arasına yerleştirilerek enstrüman sisteminin bir parçası olarak görev yaparlar. İdeal bir greftten beklenen özellikler: yeni kemik oluşumu sırasında hücresel gelişime zemin hazırlaması (osteojenik), osteoblast oluşumunu hızlandıran faktörlere sahip olması (osteoindüktif), kemik yapıyla temas halinde olması ve yapısal destek oluşturması (osteokondüktif) olarak sayılabilir. Çalışmamızın kemik füzyonun her aşamasında başarıyı arttıracağı düşünülmektedir.