Saç Ekiminde Uygulanabilen Biyouyumlu Yapıştırıcı
Tıbbi yapıştırıcılar; yara iyileşmesi, hemostaz, vasküler anastomoz ve doku mühendisliği gibi çeşitli alanlarda uygulanabilen malzemelerdir. Bu yapıştırıcıların minimal invaziv cerrahi ve organ nakillerinin gelişimine büyük katkı sağlamaları beklenmektedir.
Bununla birlikte, yüksek yapışma ve düşük toksisiteye sahip olan, aynı zamanda vücutta ayrışabilen yapıştırıcılar nadirdir. Fibrin ve kolajen gibi doğal proteinlere dayalı yapıştırıcılar yüksek biyouyumluluğa sahiptir ancak yapışma gücü yetersizdir. Üretan veya akrilik bazlı sentetik polimer yapıştırıcılar ise daha fazla yapışma gücüne sahiptir ancak iyi ayrışmazlar ve vücutta enflamatuar reaksiyona neden olabilirler.
KAIST Kimya Bölümü’nden Profesör Myungeun Seo ve Profesör Haeshin Lee liderliğindeki ortak bir araştırma ekibi, şaraptaki burukluğun kaynağı olan tanik asit kullanarak biyouyumlu polimerlerden çevre dostu bir yapıştırıcı geliştirdi. Araştırma ekibi, bu süreçte doğal bir polifenolik ürün olan tannik aside odaklandı.
Tanik asit meyve kabuklarında, fındıkta ve kakaoda büyük miktarlarda bulunan bir polifenoldür. Diğer maddeler üzerinde yüksek bir afinite ve kaplama kabiliyetine sahiptir ve tanik asit dilimizin yüzeyine yapıştığında şaraptaki buruk tadı hissederiz. Tanik asit hidrofilik polimerlerle karıştırıldığında, koaservatlar veya batan jöle benzeri sıvıların küçük damlacıklarını oluştururlar. Kullanılan polimerler biyouyumlu ise, karışım düşük toksisiteye sahip tıbbi bir yapıştırıcı olarak uygulanabilir.
Bununla birlikte, koaservatlar temelde akışkan gibidir ve büyük kuvvetlere dayanamazlar,
bu da yapıştırıcı özelliklerini sınırlar. Bu nedenle, yapıştırıcı olarak kullanılmasına yönelik araştırmalar aktif olarak tartışılsa da, yüksek kesme mukavemeti nedeniyle güçlü yapışma gösteren biyolojik olarak parçalanabilir bir malzeme henüz geliştirilmemiştir.
Araştırma ekibi, iki biyouyumlu FDA onaylı polimer olan polietilen glikol (PEG) ve polilaktik asidi (PLA) karıştırarak yapışmayı artırmanın bir yolunu buldu. PEG (göz damlalarında ve kremlerde yaygın olarak kullanılır) hidrofilik iken, PLA (laktik asitten elde edilen iyi bilinen bir biyoplastik) suda çözünmez.
Ekip bu ikisini bir blok kopolimerde birleştirerek suda hidrofilik PLA agregatları ve bunları çevreleyen PEG blokları oluşturdu. Misellerin ve tannik asidin karıştırılmasıyla oluşturulan koaservat, sert PLA bileşenleri nedeniyle katı davranışı gösterdi ve PEG’e kıyasla bin kat iyileştirilmiş bir elastik modül göstererek bir yapıştırıcı olarak çok daha fazla kuvvete
karşı dayanıklılık göstermesini sağladı.
Araştırma ekibi ayrıca, metalleri ısıl işleme tabi tutmak için kullanılan bir ısıtma ve soğutma işlemiyle malzemenin mekanik özelliklerinin yüz kattan fazla iyileştirilebildiğini gözlemledi. Ayrıca bunun, misel ve tannik asit dizileri arasındaki zorunlu etkileşimlerden kaynaklandığını keşfettiler.
Araştırma ekibi, ciltte minimum tahriş göstermesi ve vücutta iyi ayrışması özelliklerini kullanarak malzemenin saç ekimi alanında yapıştırıcı olarak kullanılabileceğini bir hayvan deneyi aracılığıyla gösterdi. Tıbbi yapıştırıcılar, hemostatik ajanlar ve esmerleştirici şampuan gibi çeşitli uygulama alanlarına öncülük eden Profesör Haeshin Lee, tannik
asit gibi polifenollerin yapıştırıcı kapasitelerine ve düşük toksisitesine odaklandı ve folikül transferini içeren ve tekrarlanması zor olan mevcut saç ekimi yöntemlerinin getirdiği sınırlamaları daha iyi hale getirmeyi dört gözle bekliyor.
Araştırma, JACS Au dergisinde “Biodegradable Block Copolymer-Tannic Acid Glue” başlığı altında çevrimiçi olarak yayınlandı.
Akademik Referans: Jongmin Park et al, Biodegradable Block Copolymer–Tannic Acid Glue, JACS Au (2022). DOI: 10.1021/jacsau.2c00241
Kaynak
