Dergiler / Osmangazi Tıp Dergisi / 2026 / Cilt: 48 Sayı: 3

Oküler Yüzey Uygulamaları İçin Foto-Çapraz Bağlanmış Jelatin Metakriloil–Amniyotik Membran Hidrojeli Geliştirilmesi

Development of Photo-Crosslinked Gelatin methacryloyl –Amniotic Membrane Hydrogel for Ocular Surface Applications

Onur Özalp(ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ, CERRAHİ TIP BİLİMLERİ BÖLÜMÜ, GÖZ HASTALIKLARI ANABİLİM DALI)0000-0002-1079-7901
Burcugül Altuğ(DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ, VETERİNER FAKÜLTESİ)0000-0003-4460-8467
Merve Nur Soykan(ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ)0000-0003-1231-9791
Zeynep Serra Özler(ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ)0000-0003-0013-1230
Musacan Yalçın(ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ)0009-0001-0293-4160
Eray Atalay(ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ, CERRAHİ TIP BİLİMLERİ BÖLÜMÜ, GÖZ HASTALIKLARI ANABİLİM DALI)0000-0002-2536-4279
Sayfa
491–500
Yayın Tarihi
2026-05-12
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu bulgular, geliştirilen AM–GelMA formülasyonunun in vitro koşullarda biyolojik olarak aktif faktör salımı sağlayabildiğini ve oküler yüzey uygulamalarında kullanılabilecek bir sürekli salım sistemi olarak değerlendirilebileceğini düşündürmektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Amniyotik membran (AM), plasentanın en iç tabakası olup kalın bir bazal membran ve avasküler bir stromal matriksten oluşmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:İlk olarak 20. yüzyılın başlarında deri grefti olarak kullanılan AM, 1940 yılında De Rotth tarafından oküler yüzey rekonstrüksiyonu amacıyla oftalmoloji alanına kazandırılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Bu bulgular, geliştirilen AM–GelMA formülasyonunun in vitro koşullarda biyolojik olarak aktif faktör salımı sağlayabildiğini ve oküler yüzey uygulamalarında kullanılabilecek bir sürekli salım sistemi olarak değerlendirilebileceğini düşündürmektedir.
🔬Tür:Laboratuvar & Saha Deneyi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Amniyotik membran · Transforme edici büyüme faktör-beta · Epidermal büyüme faktörü

Özet

Amniyotik membran (AM), plasentanın en iç tabakası olup kalın bir bazal membran ve avasküler bir stromal matriksten oluşmaktadır. İlk olarak 20. yüzyılın başlarında deri grefti olarak kullanılan AM, 1940 yılında De Rotth tarafından oküler yüzey rekonstrüksiyonu amacıyla oftalmoloji alanına kazandırılmıştır. Bu çalışmada, klinik kullanımda olan amniyotik membran toz formuna dönüştürülmüş, jelatin metakriloil (GelMA) ile birleştirilerek oküler yüzey uygulamasına uygun, sürekli salınımlı bir göz damlası formülasyonu geliştirilmiştir. AM–GelMA formülasyonu %5 ve %10 son konsantrasyonlarda hazırlanmış ve yapısal bütünlüğün sağlanması amacıyla foto-çapraz bağlama uygulanmıştır. Reolojik analizlerde, tüm çapraz bağlama süreleri boyunca elastik davranışın (G′ > G″) baskın olduğu gözlenmiş, viskozitenin ölçüm aralığında belirgin değişiklik göstermediği ve kayma incelmesi (shear-thinning) özelliği gösterdiği belirlenmiştir. İnsan limbal stromal mezenkimal kök hücreleri kullanılarak yapılan in vitro sitotoksisite değerlendirmesinde, 24. saatte mitokondriyal aktivitede artış gözlenmiş; hücre canlılığı %5 AM grubunda %180’e, %10 AM grubunda ise %160’a ulaşmıştır. Buna karşılık, 48 ve 72. saatlerde her iki grupta da hücre canlılığı %100’ün altında ölçülmüştür. Büyüme faktörü analizlerinde, %5 AM grubunda 48. saatte epidermal büyüme faktörü (EGF) düzeyi 313 pg/mL, dönüştürücü büyüme faktörü-beta (TGF-β) düzeyi ise 350 pg/mL olarak ölçülmüştür. Bu bulgular, geliştirilen AM–GelMA formülasyonunun in vitro koşullarda biyolojik olarak aktif faktör salımı sağlayabildiğini ve oküler yüzey uygulamalarında kullanılabilecek bir sürekli salım sistemi olarak değerlendirilebileceğini düşündürmektedir.

Abstract

The amniotic membrane is the innermost layer of the placenta, composed of a thick basal membrane and an avascular stromal matrix. Initially utilized as a skin graft in the early 20th century, it was later introduced to ophthalmology in 1940 when De Rotth proposed its use for ocular surface reconstruction. In this study, clinically used amniotic membrane was converted into a powder form, combined with gelatin methacryloyl (GelMA), and developed as a sustained-release eye drop formulation for ocular surface application. The amniotic membrane–GelMA formulation was prepared at final concentrations of 5% and 10% and photo-crosslinked to support structural integrity. Rheological analysis showed that the elastic component (G′) exceeded the viscous component (G″) across all crosslinking durations, with no marked variation in viscoelastic parameters within the tested range. The formulation exhibited shear-dependent viscosity reduction under increasing shear rates. In vitro cytotoxicity assessment using human limbal stromal mesenchymal stem cells revealed increased mitochondrial activity at 24 hours, with cell viability values of 180% in the 5% amniotic membrane group and 160% in the 10% group relative to control. At 48 and 72 hours, viability values decreased to below 100% while remaining within a non-cytotoxic range. Growth factor analysis demonstrated measurable release of epidermal growth factor (EGF) and transforming growth factor-beta (TGF-β), reaching 313 pg/mL and 350 pg/mL, respectively, at 48 hours in the 5% group. These findings suggest that the amniotic membrane–GelMA formulation exhibits sustained factor release and biocompatible characteristics under in vitro conditions. The system may represent a non-surgical, drop-based approach for delivering amniotic membrane–derived bioactive components to the ocular surface.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Özalp, O., Altuğ, B., Soykan, M. N., Özler, Z. S., Yalçın, M., Atalay, E. (2026). Oküler Yüzey Uygulamaları İçin Foto-Çapraz Bağlanmış Jelatin Metakriloil–Amniyotik Membran Hidrojeli Geliştirilmesi. Osmangazi Tıp Dergisi, Cilt: 48 Sayı: 3, 491–500. https://doi.org/10.20515/otd.1812594

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (37)

  1. Murri MS, Moshirfar M, Birdsong OC, Ronquillo YC, Ding Y, Hoopes PC. Amniotic membrane extract and eye drops: a review of literature and clinical application. Clin Ophthalmol. 2018;12:1105-12.
  2. Hu Z, Luo Y, Ni R, Hu Y, Yang F, Du T, et al. Biological importance of human amniotic membrane in tissue engineering and regenerative medicine. Materials Today Bio. 2023;22:100790.
  3. De Rötth A. Plastic repair of conjunctival defects with fetal membranes. Archives of ophthalmology. 1940;23(3):522-5.
  4. Jirsova K, Jones GL. Amniotic membrane in ophthalmology: properties, preparation, storage and indications for grafting—a review. Cell and tissue banking. 2017;18(2):193-204.
  5. Nakamura T, Yoshitani M, Rigby H, Fullwood NJ, Ito W, Inatomi T, et al. Sterilized, freeze-dried amniotic membrane: a useful substrate for ocular surface reconstruction. Investigative ophthalmology & visual science. 2004;45(1):93-9.
  6. Sabater-Cruz N, Figueras-Roca M, Ferrán-Fuertes M, Agustí E, Martínez-Conesa EM, Pérez-Rodríguez ML, et al. Amniotic membrane extract eye drops for ocular surface diseases: use and clinical outcome in real-world practice. International Ophthalmology. 2021;41(9):2973-9.
  7. Kordić R, Popović Suić S, Jandroković S, Kalauz M, Kuzman T, Škegro I, et al. Application of the amniotic membrane extract (AMX) for the persistent epithelial defect (PED) of the cornea. Collegium antropologicum. 2013;37(1):161-4.
  8. Yeu E, Goldberg DF, Mah FS, Beckman KA, Luchs JI, Solomon JD, et al. Safety and efficacy of amniotic cytokine extract in the treatment of dry eye disease. Clinical Ophthalmology. 2019:887-94.
  9. Dadkhah Tehrani F, Firouzeh A, Shabani I, Shabani A. A review on modifications of amniotic membrane for biomedical applications. Frontiers in bioengineering and biotechnology. 2021;8:606982.
  10. Pérez ML, Barreales S, Sabater-Cruz N, Martinez-Conesa EM, Vilarrodona A, Casaroli-Marano RP. Amniotic membrane extract eye drops: a new approach to severe ocular surface pathologies. Cell and Tissue Banking. 2022;23(3):473-81.
  11. Ghate D, Edelhauser HF. Barriers to glaucoma drug delivery. Journal of glaucoma. 2008;17(2):147-56.
  12. Lauffenburger DA, Linderman JJ. Receptors: models for binding, trafficking, and signaling: Oxford University Press; 1996.
  13. Klenkler B, Sheardown H, Jones L. Growth factors in the tear film: role in tissue maintenance, wound healing, and ocular pathology. The ocular surface. 2007;5(3):228-39.
  14. King AC, Cuatrecasas P. Exposure of cells to an acidic environment reverses the inhibiton by methylamine of the mitogenic response to epidermal growth factor. Biochemical and biophysical research communications. 1982;106(2):479-85.
  15. Fang G, Yang X, Wang Q, Zhang A, Tang B. Hydrogels-based ophthalmic drug delivery systems for treatment of ocular diseases. Materials Science and Engineering: C. 2021;127:112212.
  16. Van Den Bulcke AI, Bogdanov B, De Rooze N, Schacht EH, Cornelissen M, Berghmans H. Structural and rheological properties of methacrylamide modified gelatin hydrogels. Biomacromolecules. 2000;1(1):31-8.
  17. Nichol JW, Koshy ST, Bae H, Hwang CM, Yamanlar S, Khademhosseini A. Cell-laden microengineered gelatin methacrylate hydrogels. Biomaterials. 2010;31(21):5536-44.
  18. Yue K, Trujillo-de Santiago G, Alvarez MM, Tamayol A, Annabi N, Khademhosseini A. Synthesis, properties, and biomedical applications of gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels. Biomaterials. 2015;73:254-71.
  19. Higham AK, Bonino CA, Raghavan SR, Khan SA. Photo-activated ionic gelation of alginate hydrogel: real-time rheological monitoring of the two-step crosslinking mechanism. Soft Matter. 2014;10(27):4990-5002.
  20. Aghazadeh S, Peng Q, Dardmeh F, Østergaard Hjortdal J, Zachar V, Alipour H. The impact of the limbal niche interactions on the self-renewal capability of limbal epithelial stem cells. Front Cell Dev Biol. 2025;13:1667309.
  21. Aghazadeh S, Peng Q, Dardmeh F, Hjortdal J, Zachar V, Alipour H. Immunophenotypical Characterization of Limbal Mesenchymal Stromal Cell Subsets during In Vitro Expansion. Int J Mol Sci. 2024;25(16).
  22. Benedetti MD, Lenze M, García MR, Magaña Guerrero SF, Wikinski S, Garfias Y, et al. Isolation and characterization of bovine Limbal mesenchymal stromal cells for application in ocular toxicity studies. Toxicol In Vitro. 2025;109:106125.
  23. Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J Immunol Methods. 1983;65(1-2):55-63.
  24. Stelling-Férez J, Puente-Cuadrado JM, Álvarez-Yepes V, Alcaraz M, Tristante E, Hernández-Mármol I, et al. Refrigerated amniotic membrane maintains its therapeutic qualities for 48 hours. Front Bioeng Biotechnol. 2024;12:1455397.
  25. Grzywocz Z, Pius-Sadowska E, Klos P, Gryzik M, Wasilewska D, Aleksandrowicz B, et al. Growth factors and their receptors derived from human amniotic cells in vitro. Folia Histochem Cytobiol. 2014;52(3):163-70.
  26. López-Valladares MJ, Teresa Rodríguez-Ares M, Touriño R, Gude F, Teresa Silva M, Couceiro J. Donor age and gestational age influence on growth factor levels in human amniotic membrane. Acta Ophthalmol. 2010;88(6):e211-6.
  27. Soykan MN, Altug B, Bas H, Ghorbanpoor H, Avci H, Eroglu S, et al. Developing a Novel Platelet-Rich Plasma-Laden Bioadhesive Hydrogel Contact Lens for the Treatment of Ocular Surface Chemical Injuries. Macromol Biosci. 2023;23(12):e2300204.
  28. Boto-de-los-Bueis A, Del-Hierro-Zarzuelo A, Garcia-Gomez I, Valiente BS-J, Garcia-Arranz M, Corral-Aragon A, et al. Time-Dependent Stability of Growth Factors and Endostatin in Human Amniotic Membrane Eye Drops. Journal of Clinical and Experimental Ophthalmology. 2012;3(2):1-5.
  29. Basasoro A, Mendicute J, Rezola M, Burgos J, Fernández M, Esporrín-Ubieto D, et al. The influence of amniotic membrane proteins on corneal regeneration when delivered directly or using hydrogel platforms. Frontiers in Medicine. 2025;12:1498319.
  30. Kilian R, Bonacci E, Donner R, Lammer J, Rizzo C, Crincoli E, et al. Spotlight on amniotic membrane extract eye drops: A review of the literature. Eye & Contact Lens. 2025;51(1):14-9.
  31. Shi X, Young CD, Zhou H, Wang X-J. Transforming growth factor-β signaling in fibrotic diseases and cancer-associated fibroblasts. Biomolecules. 2020;10(12):1666.
  32. Wang L, Wu X, Shi T, Lu L. Epidermal growth factor (EGF)-induced corneal epithelial wound healing through nuclear factor κB subtype-regulated CCCTC binding factor (CTCF) activation. Journal of Biological Chemistry. 2013;288(34):24363-71.
  33. Berridge MV, Herst PM, Tan AS. Tetrazolium dyes as tools in cell biology: new insights into their cellular reduction. Biotechnol Annu Rev. 2005;11:127-52.
  34. Stojkov G, Niyazov Z, Picchioni F, Bose RK. Relationship between Structure and Rheology of Hydrogels for Various Applications. Gels. 2021;7(4).
  35. Chen MH, Wang LL, Chung JJ, Kim Y-H, Atluri P, Burdick JA. Methods to assess shear-thinning hydrogels for application as injectable biomaterials. ACS biomaterials science & engineering. 2017;3(12):3146-60.
  36. Grassiri B, Zambito Y, Bernkop-Schnürch A. Strategies to prolong the residence time of drug delivery systems on ocular surface. Advances in colloid and interface science. 2021;288:102342.
  37. Lynch CR, Kondiah PP, Choonara YE, Du Toit LC, Ally N, Pillay V. Hydrogel biomaterials for application in ocular drug delivery. Frontiers in bioengineering and biotechnology. 2020;8:228.