Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/14555
Title: Ağrı Kesici Salımı Yapan Yara Örtüleri Hazırlanması Ve Karakterizasyonu
Other Titles: Design And Characterization Of A Wound Dressing System For Effective Pain Relief
Authors: Kök, Fatma Neşe
Şen, Beren
10115703
Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji
Molecular Biology and Genetics
Keywords: yara örtü malzemeleri
köpük
kitosan
kontrollü ilaç salımı
mikroküre
ibuprofen
wound dressing
sponge
chitosan
controlled release
microsphere
ibuprofen
Issue Date: 29-Jun-2016
Publisher: Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science And Technology
Abstract: Derinin fiziksel etkenlerden, sıcaktan ya da fizyolojik sebeplerden dolayı hasar görmesine yara denir. Akut yaralar, mekanik ya da kimyasal hasarlardan ya da yanma sonucu meydana gelmektedir ve iyileme süreleri 8-12 hafta arasında değişen uzun bir süreci kapsar. Akut yaraların tedavisinde biyobozunur ve çok fonksiyonlu yara örtü malzemelerinin kullanımı medikal teknolojinin önemli çalışma konularından biridir.  Yara örtü malzemeleri, yaraların iyileşmesi için nemli ortam sağlamalı, yaradan sızan fazla sıvıyı emmeli, ısı yalıtımı sağlamalı, malzeme değişimi sırasında ağrıya sebep olmamalı, toksik olmamalı ve yaranın çevresinde gaz transferini sağlamalıdır. Yaranın çeşidine uygun olarak yara örtü malzemeleri seçilmelidir. Yara örtü malzemeleri fiziksel formlarına göre film, sünger, merhem ya da jel olarak sınıflandırılabilir. Yara örtü malzemelerinde aljinat, kolajen ve kitosan son zamanlarda en sık kullanılan malzemelerdendir.  Kitosan, kitin adı verilen polisakkaritin deasetillenmesi sonucu oluşmuş bir biyopolimer olup; biyobozunurluk, biyouyumluluk, toksik olmaması gibi özelliklerinden dolayı yara örtü malzemesi olarak çeşitli çalışmalarda tercih edilmektedir ve genelde film, hidrojel ya da sünger formunda kullanılmaktadır. Kitosan süngerler; yaranın etrafında gerekli nemi tutar, gaz transferini sağlar ve ayrıca yara iyileşmesine pozitif katkı sağlar.  Yara örtü malzemelerinin fonksiyonellikleri değişik biyoaktif maddelerle arttırılabilinir. Yara iyileşme sürecinde ağrı kesici olarak kullanılan ilaçlardan biri ibuprofendir. Ağrı hastalarda depresyon, konsantrasyon eksikliği, uyku bozukluğu gibi çeşitli sonuçlara yol açabilir. Bu yüzden yara tedavisinde ağrı kesici kullanımı ile malzemenin fonksiyonelliğinin arttırılması hasta refahı ve kullanım kolaylığı açısından önemlidir. Kontrollü salım sistemleri sahip olduğu birçok avantaj nedeniyle, son yıllarda çeşitli tedavilerde tercih edilmektedir. Kontrollü salım sistemleri kullanılarak, ilaçların etkinliği arttırılabilir, hedef olmayan bölgelerdeki toksisite azaltılabilir ve hastalara kullanım sırasında kolaylık sağlanabilir. Jelatin, kitosan gibi polimerler kontrollü salım sistemlerinde kullanılan  polimerlerdendir ve bu polimerlerle hazırlanan sistemlerden glutaraldehit gibi çeşitli çapraz bağlayıcı ajanlar kullanılarak farklı salım profilleri elde edilebilmektedir.  Biyobozunur polimer mikrokapsüller kontrollü ilaç salım sistemlerinde sağladığı birçok avantaj sebebiyle tercih sebebidir. Küçük moleküller, proteinler ve nükleik asitler gibi biyoaktif ajanların spesifik bir bölgeye kontrollü salımı bu ilaçların mikroküreler içerisine enkapsülasyonu ile sağlanabilir. Biyoaktif moleküllerin ömrü ve salımı mikroküreler kullanılarak arttırılabilinir. Farklı mikroenkapsülasyon sistemleri ve kopolimerler kullanılarak veya polimer özellikleri değiştirilerek, mikroküreler istenilen salım profilini elde etmek için optimize edilebilir. Kitosan mikroküreler de tercih edilen ilaç taşıma sistemlerinden biridir. Kitosan mikroküreleri oluşturmak için çeşitli metotlar vardır ve seçilen yöntem, biyoaktif molekülün yapısına, istenilen küre boyutuna, salım profiline ve son ürünün stabilitesine bağlı olarak seçilmelidir. Bu çalışmanın amacı akut yaralar için; hastanın acısını dindiren, enfeksiyon kaynaklı pH değişikliklerinden etkilenmeden ağrı kesici (ibuprofen) salımı yapan sistemin geliştirilmesi ve işlevsel, biyobozunur bir yara örtüsünün oluşturulmasıdır. Enfeksiyon varlığında derinin pH değeri asidikten (normal, pH=5) bazik değerlere (enfekte yara, pH=8) kadar değiştiğinden ağrı kesici ilacın salımının yara pH’sından etkilenmeyecek ya da çok etkilenmeyecek şekilde tasarlanması gerekmektedir. Sistemin kurulması için yara iyileşmesi uygulamalarında üstün özellikleri yüzünden iyi bilinen kitosan seçilmiştir. Çalışmada ilk olarak, tek katmanlı süngerlerin yapımı optimize edilmiştir. Farklı konsantrasyonlarda oluşturulan tek katlı kitosan süngerlerin (%1, %2 ve %3 (w/v)) yapıları taramalı elektron mikroskobunda incelenmiş ve kitosan konsantrasyonu arttıkça daha yoğun bir yapı oluştuğu gözlemlenmiştir. Ayrıca bu süngerlerin sulu ortamdaki davranışlarına bakılmıştır. Su alma kapasitesi testinin sonucunda, %1’lik kitosan süngerin hızlıca dağıldığı görülmüş, bu yüzden çalışmanın diğer aşamalarına daha dayanıklı olan ve benzer davranış gösteren %2 ve %3 kitosanla devam edilmiştir. İki katmanlı kitosan sünger yapımında, alt katmanın deriyle doğrudan temas halinde olup aseptik ortam sağlaması istenirken, üst katmanın derinin çevreyle temasını engellemesi ve yarayı çevresel etkilerden koruması istenmektedir. Alt katmanı oluşturmak için %2 veya %3 kitosan kullanılırken, üst katmanda daha yoğun %4 kitosan kullanılmıştır. Taramalı elektron mikroskobunda yapılan incelemeler sonucunda, hem %2-%4 hem de %3-%4 iki katmanlı kitosan süngerlerin alt katmanı gözenekliyken, üst katmanın katmanlı bir yapıya sahip olduğu gözlemlenmiştir. Su alma kapasitesi testlerine göre %2-%4 iki katmanlı süngerin %3-%4’e göre daha stabil bir davranış sergilediği ve bozunma hızının daha az olduğu görülmüştür. Çalışmanın diğer aşamalarına %2-%4 iki katmanlı kitosan süngerle devam edilmiştir. Kitosan süngerlerin hızla çözünmemesi/bozunmaması için farklı oranlarda çapraz bağlanması gerektiği görülmüş ve çözünme/bozunma davranışlarına göre %0,5 gluteraldehit ile çapraz bağlanan %2-%4 iki katmanlı kitosan süngerler seçilmiştir. Ayrıca, lizozim çözeltisi içerisinde bekletilen %0,5 glutaraldehit ile çapraz bağlanmış %2-%4 kitosan süngerlerde 1 ayın sonunda herhangi bir ağırlık kaybı gözlemlenmemiştir ve bu süngerlerin ibuprofen içeren kitosan mikroküreleri taşıyacak ana yapı olmasının uygun olacağına karar verilmiştir.  Çalışmanın ikinci bölümünde ise, ibuprofenin kontrollü salımı için mikroküre optimizasyonu yapılmıştır. İlk olarak ibuprofen içeren jelatin mikrokürelerden farklı çapraz bağlama oranlarında (%5 ve %7,5) pH 4,5 ve pH 8,0’da ilaç salımı gerçekleştirilmiştir. Salım çalışmaları sonucu, her iki tip küre için de ilk 3 saatte ani salım gerçekleşmiş ve daha sonra salımın yavaşladığı görülmüştür. Daha düşük gluteraldehit içeren (%5) mikrokürelerden daha yüksek miktarda ani salım gerçekleşmiştir fakat salım profili pH değerinden etkilenmemiş gözükmektedir. Glutaraldehit oranı arttırıldığında (%7,5) ise ilacın salım miktarının pH 4,5 ve pH 8,0 için farklı olduğu gözlemlenmiştir. Düşük çapraz bağlama çok hızlı bir salıma, daha yüksek çapraz bağlama ise pH’dan etkilenen bir salım profiline sebep olmaktadır. Bu iki davranış da istenilen sistem için uygun olmadığından daha iyi bir salım profili elde edebilmek için sadece kitosandan oluşan kürelerin yapımı denenmiştir. Kitosan ile hazırlanan mikrokürelerden ibuprofen salımında pH 4,5 ve pH 8,0 için benzer ve uzun süreli salım profili elde edilmiştir. Bu yüzden çalışmanın diğer aşamalarına bu mikrokürelerle devam edilmiştir.  Çalışmanın en son aşamasında, ibuprofen içeren kitosan mikroküreler %0,5 glutaraldehit ile çapraz bağlanmış %2-%4 iki katmanlı kitosan süngerlere yerleştirililerek tüm sistemin entegrasyonu tamamlanmıştır.
The aim of this study is to construct a functional biodegradable wound dressing which is specifically designed to alleviate the pain of the patient during the treatment. The treatment period of the target injury, acute wounds, is often long, varying between 8-12 weeks. The proposed method involves the incorporation of pain  management drug (ibuprofen) into the wound dressing and aims to increase the effectiveness of the drug by designing a release system for it. Depending on the presence/absence/stage of infection, pH of the wound would vary from normal acidic (pH=5) to basic (infectious wound, pH=8). The system for the pain management should be designed so that the drug release would not be affected from the pH of the wound. To construct the system, chitosan, a well-known material for its superior properties in wound healing applications, was chosen. Chitosan sponges do not only keep humidity around wound in desired level and allow gas transfer but also has been shown to positively affect wound healing.  In this study, chitosan sponges were designed as two layer system, a dense top layer for protection and a more porous bottom layer in which the release system was incorporated. Firstly, the optimization of monolayer chitosan sponges was done by changing the concentration of chitosan. After that, bilayer chitosan sponges were constructed with different chitosan concentrations (2% and 3% w/v)) for bottom layer, 4% (w/v) chitosan for upper layer. Depending on its stability in aqueous environment, 2%-4% bilayer chitosan sponge was selected. Chitosan sponges were cross-linked with glutaraldehyde (0.25% and 0.5% (v/v)) to avoid rapid dissolution/degradation. Finally, chitosan sponges with 0.5% glutaraldehyde were chosen for the construction of the whole system. Scanning electron microscopy images were taken in every stage. For the second part of the study, optimization of ibuprofen release from gelatin microspheres was done by changing the cross-linking ratio. Because the desired release profile could not be obtained by gelatin microspheres, chitosan microspheres were selected for further studies. The release was not affected from the pH of the medium which could range from 4.5 to 8.0 depending on the infection state of the wound. As the final step, ibuprofen containing microspheres were incorporated into the cross-linked bilayer chitosan sponge.
Description: Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016
Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2016
URI: http://hdl.handle.net/11527/14555
Appears in Collections:Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Files in This Item:
There are no files associated with this item.


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.