Çörek otu yağı katkılı nanokompozit poliüretan nanolifli yüzey üretimi, karakterizasyonu ve yara örtüsü olarak kullanım performansının araştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, elektro çekim yöntemiyle üretilen çörek otu yağı katkılı nanokompozit poliüretan nanolifli yüzeylerin medikal amaçlı yara örtüsü olarak kullanım potansiyelinin araştırılmasıdır. Bu amaçla, farklı oranlarda çörek otu yağı içeren nanokompozit lifli yüzeyler farklı elektro çekim parametreleri ile üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Daha sonra, in vivo ve in vitro çalışmalar ile üretilen yüzeylerin yara örtüsü olarak kullanım performansı incelenmiştir. Çalışmanın ilk kısmı çörek otu yağı katkılı nanokompozit lifli yüzeylerin üretilmesidir. Bu amaçla, farklı çörek otu yağı katkı oranları içeren nanokompozit poliüretan ve katkısız poliüretan elektro çekim çözeltileri hazırlanmış ve viskozite, yüzey gerilimi ve pH gibi çözelti özellikleri karakterize edilmiştir. Hazırlanan çözeltilerden, farklı elektro çekim parametreleri kullanılarak çörek otu yağı katkılı nanolifli yüzeyler üretilmiştir. Üretilen nanolifli yüzeylerin karkaterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri, Fourier Transform Infrared (FTIR) spektroskopisi ve temas açısı ölçümleri ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, in vivo ve in vitro çalışmalarda kullanılacak en iyi nanolif yüzey morfolojisini veren çözelti konsantrasyonu ve elektro çekim üretim parametreleri tespit edilmiştir. Çalışmanın ikinci kısımda, üretilen yüzeylerin in vivo ve in vitro ortamda yara örtüsü olarak kullanımın potansiyeli araştırılmıştır. Polimerik nanolif içerisinden in vitro ortama salınan çörek otu yağı bileşen miktarları, UV-VIS spektrofotometreden alınan absorbans değerleri ile hesaplanmıştır. Polimerik nanoliften yağ salınımı verilerine en uygun kinetik modelin, Korsmeyer-Peppas matematiksel modeli olduğu belirlenmiştir. In vitro çalışmalarda, üretilen çörek otu yağı katkılı ve katksız nanolif yüzeylerin HUVEC hücre hattında sitotoksisiste etkinlikleri için WST analizi yapılarak, hücre canlılığı indeksi belirlenmiştir. Yüzeyde hücre canlılık indeksleri %70’in üzerinde olduğu ve hücre çoğalmasının en fazla çörek otu yağı katkılı nanolif yüzeyde gerçekleştiği tespit edilmiştir. Çalışmanın in vivo adımında, dişi sıçanlar üzerinde yara oluşturulmuştur. Oluşturulan yara bölgesi üzerinde çörek otu yağı katkılı ve saf poliüretan nanolifli yüzey ile ticari yara örtüsü kullanılmış ve yara alanı küçülmesi incelenmiştir. çörek otu yağı katkılı nanolifli yüzeyin, yara küçülmesi açısından; katkısız nanolifli yüzey ve ticari yara örtüsüne göre daha iyi performans sergilediği görülmüştür.

The aim of this study is to investigate the potential usage of electrospun black cumin oil loaded nanocomposite polyurethane nanofibrous mats as wound dressings. Therefore, nanocomposite fibrous mats with different black cumin oil amounts were produced with different electrospinning parameters and characterized. Afterwards, the application performance of the produced mats as wound dressings were investigated by in vivo and in vitro studies. The first part of the study was to produce black cumin oil loaded nanocomposite fibrous mats. With this aim, nanocomposite polyurethane solutions with different cumin oil amounts were prepared. Also, polyurethane solution without black cumin oil was prepared. All the solutions were characterized by viscosity, surface tension and pH measurements. Black cumin oil loaded nanofibrous mats were produced by electrospinning with different system parameters. The produced mats were characterized by scanning electron microscope (SEM), Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and contact angle measurements. According to the results, the best electrospinning solution and electrospinning production parameters were evaluated for in vivo and in vitro studies. In the second part of the study, the potential usage of the produced mats as wound dressings were investigated by in vivo and in vitro studies. The amount of black seed oil components released from the polymeric nanofiber in in vitro was calculated by the absorbance values obtained from the UV-VIS spectrophotometer. Korsmeyer-Peppas mathematical model was found to be the most suitable kinetic model for oil release data from polymeric nanofibers. In in vitro studies, cell viability index was determined by using WST analysis for cytotoxicity of HUVEC cell line of nanofibrous mats with and without black seed oil. It was determined that cell viability indexes were above 70% and cell proliferation occurred on the nanofibrous mat with the highest amount of black seed oil. In the in vivo step of the study, the wound was created on female rats. On the wound site, black cumin oil loaded nanofibrous mat, pure polyurethane nanofibrous mat and commercial wound dressing were used and wound area shrinkage was examined. It was seen that black seed oil added nanofibrous mat performed better than pure nanofibrous mat and commercial wound dressing in terms of wound reduction.