Günümüzde sıklıkla kullanılan petrol türevi malzemeler, çevreye verdikleri geri dönüşümsüz zararlar nedeniyle yerini çevre dostu biyomalzemelere bırakmaktadır. Biyomalzemeler çevreye yararının yanı sıra biyolojik sistemlerle uyum içinde çalışan ve vücutta aktif rol oynayan malzeme sınıfıdır. Tıbbi, farmasötik ve biyoteknoloji gibi alanlarda önemli yere sahip olan biyomalzemelerin doku mühendisliğindeki başlıca özelliği biyolojik işlevleri iyileştirmek veya desteklemektir.
Son yıllarda yapılan araştırmalarla gündeme gelen bir biyomalzeme olan kitosan, en yaygın ikinci polisakkarit olan kitinin demineralizasyon, deproteinleşme ve deasetilasyon aşamalarından geçmesiyle elde edilir.1 Kitin, böceklerin, karides ve yengeç gibi kabuklu deniz canlılarının dış iskeletlerinde, mantarların ve bazı alglerin ise hücre duvarlarında bulunur. Elde edilen kitosan yüksek biyouyumluluğu, düşük toksisite ve antimikrobiyal özelliği sayesinde doku mühendisliğinde umut vadetmektedir.
Kitosan hidrojel, membran, iskele, kaplama ve sünger gibi farklı formlarda uygulanabilir. Bu sayede çeşitli kullanım alanlarına göre özelleştirilebilir. Bu farklı formların yara tedavisi üzerindeki etkileri araştırılmaktadır.2
Nitelikli bir yara örtüsü biyomalzemesi, doku çevresiyle olumlu bir etkileşim kurmalıdır. Kitosanın yapısal ve kimyasal özellikleri sayesinde üretilen bu biyomalzemeler, yara iyileşme sürecinin tamamında aktif rol oynar; kontrolsüz sert bağ dokusu (fibrozis) oluşumunu sınırlar, doku onarımını hızlandırır ve hücre çoğalmasını destekler. Bunun yanı sıra dokuda anti-enflamatuar ve antibakteriyel etki gösterir. Özellikle kitosan hidrojelleri yara bölgesinde nemli bir ortam sağlayarak hücre proliferasyonunu destekler ve iyileşme sürecini belirgin şekilde hızlandırır.3
2026 yılında yayımlanan bir çalışmada, karides kabuklarından elde edilen kitosan ve balık derisi jelatini kullanılarak doku mühendisliği için sürdürülebilir ve şeffaf bir hidrojel membran geliştirildi. Araştırmacılar malzemenin sertliğini ayarlanabilir hale getirerek dokuya özgü fiziksel koşulları laboratuvarda taklit etmeyi başardılar. Hazırlanan membranlar şeffaf olmaları sayesinde hücre gelişiminin ve iyileşmenin anlık olarak takip edilmesini kolaylaştırdı. Ayrıca deri hücreleriyle yapılan canlılık testlerinde hidrojelin hücrelere zarar vermediği ve farklı formülasyonlarda canlılığın %80’in üzerinde kaldığı görüldü.4
2026 yılında yapılan başka bir çalışmada, doku mühendisliğinde kullanılmak üzere 3D teknolojisiyle üretilen, doğal polimer olan kitosan ve sentetik bir polimer olan poli(3-hidroksibütirat) (PHB) karışımından doku iskeleleri üretildi. Araştırmacılar, kitosanın biyouyumluluğu ile PHB’nin dayanıklılığını birleştirerek ideal gözenekli ve sağlam yapıya ulaştı. Geliştirilen bu iskele ile hücrelerin çoğalması desteklenerek hasarlı kemik dokuların onarımı için etkili bir yöntem ortaya kondu.5
Yakın zamanda yapılan deneysel çalışmalarda, kitosanın kemik, kıkırdak, diş, cilt ve kalp gibi çeşitli dokuların onarımı için gelecek vadeden bir biyomalzeme olduğu görülmüştür. Farklı şekillerde işlenebilen bu biyopolimer; bariyer görevi gören membran, dolgu maddesi olarak sünger, doku rejenerasyonu için hidrojel şeklinde uygulanabilir. Klinik kullanımındaki temel kısıtlamalar: hayvansal kaynaklı safsızlıklar ve deasetilasyon derecesine bağlı tutarsız kimyasal kararlılıktır. Ancak bu sorunlar mantar kaynaklı kitosana geçiş yapılarak belirli ölçüde giderilebilir. Sonuç olarak kitosan doku mühendisliğinde yüksek potansiyelli ve sürdürülebilir bir biyomalzeme olarak dikkat çekmektedir.
Kaynaklar
- Pellis, A., Guebitz, G. M., & Nyanhongo, G. S. (2022). Chitosan: Sources, processing and modification techniques. Gels, 8(7), Article 393.
- Rajinikanth B, S., Rajkumar, D. S. R., K, K., & Vijayaragavan, V. (2024). Chitosan-based biomaterial in wound healing: A review. Cureus, 16(2), Article e55193.
- Kim, Y., Zharkinbekov, Z., Raziyeva, K., Tabyldiyeva, L., Berikova, K., Zhumagul, D., Temirkhanova, K., & Saparov, A. (2023). Chitosan-based biomaterials for tissue regeneration. Pharmaceutics, 15(3), Article 807.
- Du, S., Marfil, M. R., Navarrete-Segado, P., & Patterson, J. (2026). A sustainable, tunable hydrogel membrane platform based on chitosan from marine waste for skin tissue engineering. International Journal of Biological Macromolecules, 371, Article 153033.
- Safavi, A. S., Karbasi, S., Poursamar, A., Azadani, R. N., & Haghighipour, N. (2026). Fabrication and characterization of chitosan-poly (3-hydroxybutyrate) scaffold as a novel 3D-printed platform for bone tissue engineering application. Materials Chemistry and Physics, 355, Article 132248.