ÖZET IMPLANT MALZEMESİ OLARAK KULLANILAN BİYOMATERYALLERİN in vitro SİTOTOKSİSİTE ve GENOTOKSİTELERİNİN ARAŞTIRILMASI GÜLCE, Sultan Yüksek Lisans Tezi, Biyomühendislik Bölümü Tez Danışmanı: Doç.Dr. S. îsmet DELÎLOĞLU-GÜRHAN Aralık 2005, 83 sayfa Biyomateryaller; doku ve organların bir kısmının ya da tamamının yerini alabilen materyallerdir. Biyomateryallerin en önemli özellikleri; biyouyumlulukdır. Hücrelerle ve dokularla kontakt halinde olan her materyal 'hiç bir madde inert değildir' görüşüne göre hücresel bir cevaba neden olurlar. Materyallerin biyolojik uyumluluklarını belirleyen testler, uluslararası standardizasyon kuruluşları tarafından tanımlanmıştır. Bu test sistemleri; genotoksisite, karsinojenisite ve üreme toksisitesi testlerini, kan ile temas halinde olan materyal testlerini, in vitro sitotoksisite testlerini, implantasyon sonrası lokal etkilerin belirlendiği testleri, etilen-oksit sterilizasyonu sonrası kalıntıların belirlendiği testleri, potensiyel degredasyon ürünlerinin belirlendiği testleri, irradyasyon ve sensitizasyon testlerini içermektedir. Bu çalışmada, farklı metalik ve polimerik yapıdaki biyomateryaller test edilmiştir. Kullanılan test protokolleri, ISO (International Organization for Standardization) ve OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) 'de yer alan standart test protokolleridir. Biyomateryallerin in vitro sitotoksisitelerinin belirlenmesi için biyomateryal ekstraktı ile sitotoksisite testi, direkt kontakt testi, toksikmateryal difüzyon testi ve hücre tutunma testleri yapılmıştır. Genotoksisitenin belirlenmesi için; insan periferal kan lenfositleri ile karyotipleme ve mikronükleus testleri yapılmıştır. Sonuçta, çalışılan Ti grade 4, alloy 625, alloy 304L ve alloy 321 metalik materyallerinin biyouyumlu olduklan, ancak metil metakrilat monomerinden oluşan polimerik metaryallerin mutajenik ve sitotoksik olduğu, fakat hidroksi apatit bileşeninin bu polimer yapışma katılmasıyla sitotoksisite ve genotoksisitenin azaldığı saptandı. Bu tez çalışması ile, standardizasyon organizasyonlannca belirlenen standart test protokollerinin Ege Üniversitesi, Biyomühendislik Bölümü, Hayvan Doku Kültürü Laboratuarında rutin olarak uygulanır hale getirilmiştir. Anahtar Sözcükler: biyomateryal, sitotoksisite, genotoksisite, ağar difüzyon, direkt kontakt, hücre tutunma, karyotip, mikronükleus.

ABSTRACT INVESTIGATION of m vitro CYTOTOXICITY and GENOTOXICITY PROPERTIES of IMPLANT BIOMATERIALS GÜLCE, Sultan MSc. in Bioengineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. S. İsmet DELİLO?LU-GÜRHAN December 2005,83 pages Biomaterials are the materials that can replace whole ör a part of the body tissues ör organs. The most important property of the biomaterials is its biocompatibility. Any material that contact with cells ör tissue initiates a cellular response suggesting that 'no material is inert'. Tests to ensure the biological compatibility of materials have been specified by international standards organizations. These test systems include; tests for genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity, tests for the materials interact with blood, tests for in vitro cytotoxicity, tests for local effects after implantation, tests for ethylene oxide sterilization residuals, tests for potential degradation products, tests for irritation and sensitization, and tests for systemic toxicity. in this study; different metallic and polymeric biomaterials were tested. Test protocols used are standard test methods of İSO (international Organization for Standardization) and OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development). To determine in vitro cytotoxicity of biomaterials, cytotoxicity test with biomaterial extract, directly contact test, ağar diffusion test and celi attachment tests were done. To determine genotoxicity, karyotyping and micronucleus assay with human peripheral blood lymphocytes were done. As a result; Ti grade 4, alloy 625, alloy 304 L, and alloy 321 metallic materials are found biocompatible with in vitro test systems. However, polymeric materials consist of methyl metacrylate monomershave mutagenic and cytotoxic effects. Addition of hydroxyapatite to the methyl metacrylate polymer as a compound reduces mutagenic and cytotoxic effects of methyl metacrylate monomers. After this thesis, standard test protocols due to standardization organizations are applicable in Animal Celi Culture Laboratory at Ege University, Department of Bioengineering. Keywords: biomaterial, cytotoxicity, genotoxicity, ağar diffusion, direct contact, celi attachment. karyotype, micronucleus.

103