Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Elçin Y. (Yürütücü), Elçin A. , Şeker Ş. , Kansız S.
Deri yaralanmalarında iyileşme süreci hemostaz, enflamasyon, proliferasyon ve yeniden şekillenme olmak üzere dört aşamadan oluşmaktadır. Ancak, kritik boyutlu ve yanık yaralarında enfeksiyon riskinin artması ve enflamatuar fazın uzaması süreci kesintiye uğratmakta; bunun sonucunda reaktif oksijen türlerinin aşırı üretimi, oksidatif stres, anjiyogenezin baskılanması ve hipoksi gelişmektedir. Bu durum proliferasyon evresine geçişi engelleyerek hücresel büyüme ve doku rejenerasyonunu olumsuz etkilemektedir. Günümüzde kullanılan hidrokolloid, alginat, köpük ve hidrojel temelli yara örtüleri nem dengesini koruma, eksuda emme ve bariyer oluşturma gibi pasif görevler üstlenmekte, ancak yara mikroçevresindeki biyokimyasal süreçlere doğrudan müdahale edememektedir. Bu bağlamda biyoaktif hidrojel temelli yara örtüleri, yüksek su tutma kapasiteleri ile nem dengesini korumanın yanı sıra oksidatif stresi azaltma, enflamasyonu baskılama ve anjiyogenezi teşvik etme gibi biyofonksiyonel katkılar sağlamaktadır. Ancak zayıf mekanik dayanım ve yetersiz adhezyon, bu sistemleri enfeksiyonlara açık hale getirebilmektedir. Kendini onarabilen hidrojel yara örtüleri ise mekanik hasarları tolere ederek uzun süreli koruma sağlamakta ve güçlü adhezyonları sayesinde düzensiz şekilli yaralara dahi uyum gösterebilmektedir. Poli(lipoik asit)(poliLA)-temelli hidrojeller, dinamik disülfür bağları sayesinde kendini onarabilme kapasitesine sahiptir. Ayrıca, karboksilik asit/karboksilat grupları ile hidrojen bağları ve elektrostatik etkileşimler yoluyla güçlü biyoadhezyon sergilemekte, disülfür bağları aracılığıyla ilave antioksidan ajan ihtiyacı olmaksızın oksidatif stresi azaltabilmektedir. Bu özellikleri, poliLA’yı özellikle oksidatif stresle ilişkili yara patofizyolojilerinde öne çıkarmaktadır. Ayrıca, fonksiyonel grupları sayesinde çeşitli terapötik moleküllerin matriksine entegre edilmesine olanak tanımaktadır. Bununla birlikte, terminal tiyil radikallerinin başlattığı geri halka kapanma depolimerizasyonu, malzemenin kendini onarma ve adhezif özelliklerini sınırlamaktadır. Bu sorunun aşılması için sentetik akrilik ve fenolik bileşiklerin kullanımıyla tersinir halka kapanmasının engellendiği ve poliLA’nın işlevselliğinin korunduğu bildirilmiştir.
Önerilen projede, yara örtü malzemesi olarak kullanılmak üzere, poliLA temelli antioksidan ve anjiyogenik özellik gösteren, kendini onarabilme kabiliyetine sahip biyoadhezif hidrojeller geliliştirilecektir. PoliLA hidrojellerinin sahip olduğu temel dezavantaj olan geri yönlü halka kapanma polimerizasyonunu engellemek amacıyla biyojenik bir amin olan tiramin kullanılacaktır. Bu yönüyle geliştirilecek olan poliLA hidrojeli yaygın olarak kullanılan endojen kaynaklı flavinoid veya vinilik stabilizör moleküllerden farklı olarak, sulu ortamda düşük çözünürlüğe sahip olan bu moleküller için ek bir organik çözücü gerektirmeksizin sulu ortamda kararlı poliLA hidrojellerinin elde edilmesine olanak tanıyacaktır. Ayrıca önerilen projede geliştirilecek poliLA hidrojelinin sahip olduğu antioksidan özelliğinin yanında anjiyogenezi teşvik etmesi amacıyla endotelyal hücre metabolizmasında kritik öneme sahip olan glutamin hidrojel matriksine ilave edilecektir. Glutaminin yara iyileşmesindeki rolü bilinmekle birlikte, önerilen çalışma ile ilk kez glutamin yara örtü malzemesinin aktif bileşeni olarak salım yoluyla yara bölgesindeki biyoaktiviteyi arttıracaktır. Bu bağlamda birinci iş paketinde sulu ortamda tiramin varlığında poliLA hidrojelleri hazırlanarak temel kimyasal analizlerle yapısal karakterizasyonları gerçekleştirilecektir. Daha sonra, glutamin ilâvesinin poliLA hidrojelinin fizikokimyasal özelliklerine etkisi değerlendirilecek, üçüncü iş paketinde kendini onarabilme ve biyoadhezif özellikler mekanik ve reolojik analizlerle belirlenecektir. Dördüncü iş paketinde in-vitro karakterizasyonlar kapsamında antioksidan özellik, in-vitro sitotoksisite ve kan uyumluluğu testleri gerçekleştirilecektir. Son iş paketinde ise küçük hayvan modelinde in-vivo değerlendirmelerle geliştirilecek hidrojel sisteminin potansiyel anjiyogenik özellikleri ve yara iyileşmesine etkisi değerlendirilecektir. Projenin özgünlüğü ve kapsamı göz önünde bulundurularak, uluslararası bilimsel makale/uluslararası bildiri/uluslararası kitap bölümü ve bir lisansüstü tezi şeklinde çıktıların elde edileceği öngörülmektedir. Projenin başarıyla tamamlanması durumunda, büyük hayvan modeli çalışmaları ve ardından klinik araştırmalara yönelik Ar-Ge/Ür-Ge projeleri için işbirlikleri gerçekleştirilecektir.