Biohajoavan piidioksidin bioyhteensopivuus valkosolujen kanssa
Puskala, Linda (2017)
Puskala, Linda
Turun ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017062013858
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017062013858
Tiivistelmä
Opinnäytetyön toimeksiantaja oli DelSiTech Oy, jonka lääkeannosteluteknologia perustuu patentoituun biohajoavaan biomateriaaliin, piidioksidiin eli silikaan. Biomateriaalien täytyy olla bioyhteensopivaa, sillä ne ovat kontaktissa kudoksen, veren tai kudosnesteiden kanssa.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia kuinka veren valkosolut, erityisesti neutrofiilit, reagoivat amorfiseen sooli-geeli-menetelmällä tuotettuun silikaan sen eri muodoissa: sooli, hydrogeeli, mikropartikkelit, soolin ja mikropartikkelien seos, sekä hydrogeelin ja mikropartikkelien yhdistelmämateriaali eli komposiitti. Opinnäytetyössä tutkittiin myös, vaikuttaako silikamikropartikkelien koko, muoto tai partikkelipitoisuus valkosolujen aktivoitumiseen ja partikkelien fagosytointiin.
Silikan bioyhteensopivuutta veren valkosolujen kanssa tutkittiin kahdella menetelmällä: luminolilla vahvistetulla kemiluminesenssimäärityksellä sekä virtaussytometrisellä menetelmällä. Kemiluminesenssimäärityksellä voitiin mitata neutrofiilien oksidatiivisen aineenvaihdunnan aktivoitumista luminometrillä. Virtaussytometrinen menetelmä mahdollisti neutrofiilien spesifisen tutkimisen erottamalla neutrofiilien populaation muista veren valkosoluista. Virtaussytometrillä mitattiin emittoituvaa fluoresenssivaloa, joka oli peräisin fagosytoiduista fluoreseiinisilikamikropartikkeleista.
Silikasooli ja silikahydrogeeli eivät aktivoineet veren valkosoluja, vaan näillä materiaaleilla todettiin olevan jopa inhiboiva vaikutus valkosolujen aktivoitumiseen. Kaikki tutkittavat silikamikropartikkelit aktivoivat veren valkosoluja ja niitä fagosytoitiin neutrofiilien toimesta. Silikamikropartikkelien tuottamat vasteet olivat kuitenkin alhaisia verrattuna zymosaanipartikkelien aiheuttamaan vasteeseen, joka vastaa valkosolujen aktivoitumista, kun ne kohtaavat ja puolustautuvat keholle vieraita mikro-organismeja vastaan. Partikkelipitoisuudella sekä mikropartikkelien koolla havaittiin olevan vaikutusta valkosolujen aktivoitumiseen. Näistä partikkelipitoisuudella oli suurempi vaikutus partikkelien fagosytointiin. Silikasoolilla ja hydrogeelillä todettiin olevan inhiboiva vaikutus mikropartikkelien fagosytointiin. Tulosten perusteella voidaan todeta, että silikasoolin/hydrogeelin ja mikropartikkelien yhdistelmämateriaali on bioyhteensopivampaa veren valkosolujen kanssa kuin pelkät silikamikropartikkelit.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia kuinka veren valkosolut, erityisesti neutrofiilit, reagoivat amorfiseen sooli-geeli-menetelmällä tuotettuun silikaan sen eri muodoissa: sooli, hydrogeeli, mikropartikkelit, soolin ja mikropartikkelien seos, sekä hydrogeelin ja mikropartikkelien yhdistelmämateriaali eli komposiitti. Opinnäytetyössä tutkittiin myös, vaikuttaako silikamikropartikkelien koko, muoto tai partikkelipitoisuus valkosolujen aktivoitumiseen ja partikkelien fagosytointiin.
Silikan bioyhteensopivuutta veren valkosolujen kanssa tutkittiin kahdella menetelmällä: luminolilla vahvistetulla kemiluminesenssimäärityksellä sekä virtaussytometrisellä menetelmällä. Kemiluminesenssimäärityksellä voitiin mitata neutrofiilien oksidatiivisen aineenvaihdunnan aktivoitumista luminometrillä. Virtaussytometrinen menetelmä mahdollisti neutrofiilien spesifisen tutkimisen erottamalla neutrofiilien populaation muista veren valkosoluista. Virtaussytometrillä mitattiin emittoituvaa fluoresenssivaloa, joka oli peräisin fagosytoiduista fluoreseiinisilikamikropartikkeleista.
Silikasooli ja silikahydrogeeli eivät aktivoineet veren valkosoluja, vaan näillä materiaaleilla todettiin olevan jopa inhiboiva vaikutus valkosolujen aktivoitumiseen. Kaikki tutkittavat silikamikropartikkelit aktivoivat veren valkosoluja ja niitä fagosytoitiin neutrofiilien toimesta. Silikamikropartikkelien tuottamat vasteet olivat kuitenkin alhaisia verrattuna zymosaanipartikkelien aiheuttamaan vasteeseen, joka vastaa valkosolujen aktivoitumista, kun ne kohtaavat ja puolustautuvat keholle vieraita mikro-organismeja vastaan. Partikkelipitoisuudella sekä mikropartikkelien koolla havaittiin olevan vaikutusta valkosolujen aktivoitumiseen. Näistä partikkelipitoisuudella oli suurempi vaikutus partikkelien fagosytointiin. Silikasoolilla ja hydrogeelillä todettiin olevan inhiboiva vaikutus mikropartikkelien fagosytointiin. Tulosten perusteella voidaan todeta, että silikasoolin/hydrogeelin ja mikropartikkelien yhdistelmämateriaali on bioyhteensopivampaa veren valkosolujen kanssa kuin pelkät silikamikropartikkelit.