Hyaluronik asit dolgular; biyouyumlulukları, enzimler ile metabolize olarak tamamen kaybolmaları, uygulandıklarında dokularda biyostimülan etkileri, cilde nem ve yüksek bir hacim kazandırmaları nedeniyle estetik uygulamalarda yaygın olarak tercih edilmektedir. Ağırlıklı olarak mikrobiyal fermantasyon yoluyla üretilir ve bu üretimi hyaluronik asit dolgu çeşitliliğini sağlayan farklı süreçler takip eder. Mikrobiyal fermantasyon sonrası ürünün saflaştırılma teknikleri, enzimatik bozunmaya direnerek vücutta kalma süreçlerini etkileyen fiziksel ve kimyasal çapraz bağlama süreçleri, bifazik ve monofazik varyantların geliştirilmesi, elastikiyet ve kohesiflik gibi reolojik özelliklerin değiştirilmesi gibi faktörler bulunmaktadır. Hyaluronik asit dolguların üretim süreçlerindeki farklılıklar klinik performanslarını ve potansiyel komplikasyonları belirlemektedir. Hyaluronik asit dolgu markaları hakkında kapsamlı bilgiler, uygulamaların güvenliğini ve estetik sonuçları optimize etmek için bilinçli kararlar almada doğru bir rehberlik sağlayacaktır. Ek olarak, bu dolguların son yıllarda kalsiyum hidroksilapatit ve PRP ile miks edilerek kullanılmasının klinik etkinliklerini daha doğru anlamamızı kolaylaştıracaktır. Dolgu klinik uygulamalarında hyaluronik asit bazlı olanların geliştirilmesi keskin bir ayrım yaratmıştır. Hyaluronik asit bazlı dolgular ve hyaluronik asit bazlı olmayanlar; kalsiyum hidroksilapatit, polimetil metakrilat, poli-l-laktik asit, kolajen, poliakrilamid jel ve polikaprolakton dolgular gibi. Bu ayrımda temel fark, hyaluronik asit bazlı dolguların istenmeyen olumsuz reaksiyonlar veya hasta memnuniyetsizliği meydana geldiğinde hyaluronidaz gibi bir enzimatik eritme ile bu sorunların çözülebilmesidir. Hyaluronik asit olmayan dolgular için ise böyle bir enzimatik eritme günümüzde hâlâ mümkün görünmemektedir. Hyaluronik asit olmayan dolgular daha invaziv çıkarma prosedürleri gerektirir, yabancı cisim reaksiyonları ve daha fazla komplikasyona yol açabilir.

Hyaluronik Asit

Hyaluronik asit, ilk olarak seksen yıl önce sığır gözlerinin vitröz sıvısında tanımlanmış, vitröz yapıya atıfta bulunan “hyaloid” ve “üronik asit” kelimelerinden türetilmiştir. Sonraki çalışmalarda cilt, eklemlerin sinovyal sıvısı ve kıkırdak dokusu dahil olmak üzere çeşitli insan dokularındaki hücreler arası matrisin yaygın bir bileşeni olduğu gösterilmiştir. 70 kg ağırlığındaki bir yetişkinde toplam hyaluronik asit yaklaşık 15 g'dır ve bu miktarın yaklaşık yarısı ciltte dermiste bulunmaktadır (dermal konsantrasyonu 0,5-1 mg/g arasında). Vücuttaki toplam hyaluronik asidin yaklaşık üçte biri, yaklaşık 5 g, her gün sürekli sentez ve bozunmaya uğrar ve sabit bir niceliksel denge ile korunur. Sentezi yalnızca dermal fibroblastlarda değil, aynı zamanda epidermal keratinositler tarafından da yapılmaktadır. Yarı ömrü yaklaşık bir gündür ve tam dönüşüm genellikle bir hafta içinde gerçekleşir. İnsan vücudundaki hiyalüronidaz içeriğinin %80'i insan derisinde bulunur. Bu enzim hem cilt tarafından üretilen doğal hyaluronik asidi hem de dışarıdan enjekte edilen herhangi bir hyaluronik asidin metabolik olarak parçalanmasına neden olmaktadır. Değiştirilmeden enjekte edilen hyaluronik asit ciltte hiyalüronidaz tarafından hızla parçalanır ve 12-24 saatlik bir yarı ömre sahiptir. Enzimatik parçalanmaya karşı direncini artırmak, yani ciltte kalış süresini artırmak için HA molekülü, kimyasal veya fiziksel çapraz bağlama süreciyle stabilize edilmelidir.

Özellikle olağanüstü su bağlama, hidrofilik kapasitesiyle dikkat çekicidir; tek bir gramı 6 L'ye kadar suyu tutabilir. Bu özelliği ile dokuda dengeli nem seviyelerini korurken güçlü nemlendirici özellikler gösterir. Bu amorf madde, kolajen lifleri ve demetleri arasındaki hücre dışı boşlukları doldurur ve hücre dışı matris için bir iskele görevi görerek dokuya sertlik, hidrasyon ve turgor sağlarken, hücresel hareket ve rejenerasyona izin verir ve cildi kısmen UVA-UVB'ye karşı serbest radikal hasarından korur. Böylece nemlendirmedeki rolünün ötesinde, hücresel rejenerasyonu teşvik ederek ve cilt matrisinin diğer bileşenleriyle birlikte yapısal destek sağlayarak cildi korumada ve stabilize etmede çok önemlidir. Ancak, üretimi yaşla birlikte kademeli olarak azalır ve cilt neminin ve elastikiyetinin azalmasına katkıda bulunur. 20'li yaşlara kadar seviyeleri nispeten sabit kalır; ancak bu noktadan sonra azalmaya başlar. 55 yaşına gelindiğinde, ciltteki içeriği genellikle 35 yaşındaki seviyesinin yaklaşık yarısı kadardır.

Yapısal olarak hyaluronik asit, β-1.4 ve β-1.3 glikozidik bağları aracılığıyla dönüşümlü olarak bağlanan N-asetil-d-glukozamin ve D-glukuronik asitten oluşan tekrarlayan disakkarit ünitelerinden oluşur ve bir glikozaminoglikan disakkarit oluşturur. Bu tekrarlayan disakkarit yapısı hem hayvansal hem de bakteriyel kaynaklarda aynı olduğu için hyaluronik asit üretiminde her iki kaynakta kullanılabilir. Ancak günümüzde ağırlıklı olarak bakteriyel fermantasyon yoluyla elde edilmektedir.

Biyouyumluluğu

Tarihsel olarak bakıldığında, hyaluronik asit başlangıçta hayvansal dokulardan elde edilmiştir. Ancak, alerjik reaksiyonlar ve hastalık bulaşma potansiyeli konusundaki endişeler nedeniyle günümüzde üretim mikrobiyal fermantasyon süreçleriyle elde edilmektedir. Fermantasyon yoluyla HA üretiminde kullanılan birincil mikroorganizmalar "Streptococcus suşlarıdır", özellikle "Streptococcus zooepidemicus". Bu üretimi ilk kullanan dolgu firması, dolgularını "hayvansal olmayan stabilize edilmiş hyaluronik asit (NASHA)" olarak tanımlamıştır. Mikrobiyal fermantasyonla üretilen hyaluronik asitte, mikrobiyal kaynaklı endotoksinler, hücresel organeller ve hücre kaynaklı proteinler bulunmakta, bu da önemli safsızlık problemlerini getirmektedir. Bunun için kapsamlı saflaştırma, sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisinde çözülme, santrifüjleme, filtrasyon, çökeltme ve adsorpsiyon dahil olmak üzere bir dizi saflaştırma adımı uygulanır. Böylece farklı sektörlerde kullanılacak gıda sınıfı, kozmetik sınıfı ve tıbbi sınıf olarak kategorize edilen çeşitli hyaluronik asit saflık seviyeleri elde edilmektedir. En saf olarak geçen tıbbi sınıf hyaluronik asit, göz ve eklem içi enjeksiyonlar, doku mühendisliği ve dermal dolgularda kullanılmaktadır.

Hyaluronik asit içeren dolguların üretim aşaması

Hyaluronik asit dolguları, aktif bir farmasötik bileşen olmadığı ve farmakolojik bir etki göstermediği için ilaç değil, sınıf III tıbbi cihaz olarak kabul edilir. Bu nedenle, Tıbbi Cihaz Yönetmeliği genel güvenlik ve performans gereklilikleri doğrultusunda uygunluk sertifikalarına sahip olmalıdır. Bu sertifika esas olarak üretimden son ürüne kadar ürünlerin standartlarını değerlendirir (CE, FDA gibi). Sertifikasyon için ürünün içeriği, kaynakları, güvenliği ve etkinliğiyle ilgili ayrıntılı bilgi olmalıdır. Ancak dolgular ilaç olmadığı için bu bilgileri destekleyecek çok az sayıda kanıt sunulmaktadır. Ambalaj üzerinde yer alması gereken tam dolgu içerik bilgilerine ancak patent sertifikalarından ulaşılabilmektedir.

Hyaluronik dolguların üretim aşamaları, birkaç kritik aşamayı içeren karmaşık ve çok yönlü bir süreçtir. Her aşama, dolguların özelliklerini ve güvenliğini belirlemekte, klinik ihtiyaçları karşılamak için en uygun dolgu/dolguların seçimi için temel oluşturmaktadır.

Kullanılan ham madde, özellikle sodyum hyaluronik asit, toz formundadır. Çoğu hammadde, Avrupa Birliği, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya ve Çin'de tıbbi sınıf hyaluronik asit üreten şirketler tarafından üretilmektedir. Dolgu üretici firmalar, hammaddeyi buralardan temin ederken bazı şirketler hammadde üretimini de kendileri yönetmektedir. Hammaddenin biyouyumlu olması, yüksek kaliteli ve saflığı artırılmış olmalıdır. Özellikle saflık seviyesi, dolgu ürününe karşı gelişebilecek inflamatuar yanıtları veya aşırı duyarlılık reaksiyonlarının riskini belirlemektedir. Bu nedenle, dolgularda kullanılan hyaluronik asidin kaynağı ve kalitesi doğrulanmalıdır.

Hammadde içeriğinde hyaluronik asit; uzun moleküler zincirlerden oluşur ve yüksek moleküler ağırlığa sahiptir. Günlük cilt bakım ürünlerinde ve dolgularda aynı hammadde kullanılmaktadır. Büyük moleküler boyutları, bakım ürünleri içerisindeki hyaluronik asidin deri üzerindeki etkinliğini sınırlamaktadır. Hyaluronik asidin cildin stratum korneumundan emilimini artırmak için daha düşük moleküler ağırlıklı formlara dönüştürülmesi, böylece nemlendirme ve nem tutma yeteneklerinin iyileştirilmesi sağlanmaktadır. Düşük moleküler ağırlıkta ciltte nemlendirmede mükemmelken, yüksek moleküler ağırlıkta hyaluronik asit cilt üzerinde koruyucu bir bariyer oluşturarak nem kaybını önlemektedir. Orta moleküler ağırlıkta ise nem tutma ve bariyer korumasının dengeli bir kombinasyonu sağlanmaktadır.

Mikrobiyal fermentasyon ile elde edilen hyaluronik asit moleküler ağırlığı genellikle 50 ila 60 milyon Dalton arasında değişmektedir. Dolgularda kullanılan hyaluronik asitlerin moleküler ağırlıkları 500.000 ila 3 milyon Dalton arasında olmalıdır. Hammaddenin saflaştırılması sırasında ve sonraki prosedürlerde tipik olarak moleküler ağırlıkta bir azalma sağlanır. Orta moleküler ağırlıklı hyaluronik asit 150.000 ila 200.000 Dalton, düşük moleküler ağırlıklı olanı genellikle 100.000 Dalton veya daha düşüktür. 250.000 Dalton'u aşan yüksek moleküler ağırlıklı hyaluronik asit daha koheziv dolgu elde edilmesi için kullanılır. Yüksek moleküler ağırlığı olan hyaluronik asitler arasında çapraz bağların oluşturulması zordur ve sıcaklığa duyarlılığı nedeniyle bağlanma stabil değildir. Bu nedenle yüksek moleküler ağırlıklı hyaluronik asit dolgular daha az üretilmektedir.

Toz formunda hammadde önce suda çözülerek "serbest hyaluronik asit" olarak bilinen ilk çözelti oluşturulur. Serbest hyaluronik, düşük elastikiyete sahip viskoz bir sıvının fizikokimyasal özelliklerini sahiptir. Bu formda enjekte edildiğinde serbest hyaluronik asit vücutta bulunan hyaluronidaz enzimi tarafından hızla parçalanır ve birkaç gün içinde kaybolmaktadır. Stabilitesini artırmak, hacmini koruyabilen dayanıklı kohezif ve viskoelastik bir dolgu maddesi elde etmek için moleküllerin arasında fiziksel ve kimyasal çapraz bağların oluşturulması gerekmektedir. Verimli çapraz bağlama elde edilmesi sırasında serbest hyaluronik asidin sıcaklığına dikkat edilecek şekilde optimum hızda ve uygun sürelerde karıştırılmasını gerekmektedir. 

Hyaluronidaz enzime direnç, moleküler çapraz bağlar

Hyaluronik asit, vücutta doğal olarak bulunan hiyaluronidaz enzimi tarafından parçalanır. Hyaluronik asidin bir dermal dolgu maddesi olarak etkin kullanımı için çözeltinin bir jele dönüşmesi ve hiyaluronidaz enzime direncin sağlanması için çapraz bağlama olarak bilinen bir stabilizasyonun olması gerekmektedir. Enzimatik bozunmayı önlemek için moleküller arası kimyasal veya fiziksel bağlar oluşturarak enzimatik parçalanmaya direnen daha dayanıklı bir form yaratılır.

Fiziksel çapraz bağlanma, kimyasal maddelere gerek duyulmadan, sıcaklık, pH veya vibrasyon gibi dış kuvvetlerdeki değişiklikler kullanılarak hyaluronik asit zincirlerinde bağlanma, fiziksel modifikasyon yöntemini ifade etmektedir. Fiziksel çapraz bağlama, bir ipe düğüm atmaya benzer şekilde hyaluronik moleküler zincirleri arasında ara bağlantıların oluşturulmasını sağlar. Üreticiler patentli farklı yöntemler kullanmaktadır.

Kimyasal çapraz bağlama, moleküler hyaluronik asit zincirlerinin yapılandırmasından veya yoğunluğundan bağımsız olarak kimyasallar ile çapraz bağlar oluşturmayı (çapraz bağlanma miktarını ve derecesini ayarlayarak) ifade eder. Güvenlik profilleri ve minimum toksisiteleri nedeniyle çapraz bağlayıcı kimyasallar olarak sıklıkla 1,4-Butandiol Diglisidil Eter (BDDE), Divinil Sülfon (DVS), Bis-epoksitler ve Polietilen Glikol (PEG) kullanılmaktadır. Günümüzde neredeyse tüm hyaluronik asit dolgularda çapraz bağlama maddesi olarak BDDE kullanılmaktadır. Hyaluronik asit zincirlerinde çapraz bağlama derecesi değişebilir; bu, kalıcılık dışında dolgunun reolojisinide etkiler.

Düşük moleküler ağırlıklı hyaluronik asitler, güçlü çapraz bağlama yoluyla koheziviteleri artırılarak üretilmektedir. Bu süreç, yüksek sıcaklıklarda hızlı işlem gerektirir. Bu hızlandırılmış işlem genellikle tam olmayan çapraz bağlamalara neden olmaktadır. Hyaluronik asit zincirleri arasında tam oluşmayan çapraz bağlanma, kimyasal çapraz bağlayıcıların sadece bir zincire tutunmasına ve askıda kalmasına neden olmaktadır (askı tipi çapraz bağlanma). Bu durum, dolgunun kararlılığını etkileyen potansiyel dezavantajlara yol açmaktadır. Orta moleküler ağırlıklı hyaluronik asitler, oda sıcaklığında uzun süreli çapraz bağlama elde etmek için en uygun form olarak kabul edilir. Bu nedenle, 1,5 ila 2,5 milyon Dalton arasında değişen orta moleküler ağırlıklara sahip hyaluronik asitler dolgu üretimi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, ürün ambalajında kullanılan hyaluronik asidin moleküler ağırlığı mutlaka yer almalıdır.

Çapraz bağlama derecesi (CrD), dolgularda sık kullanılan bir tanımdır. Çapraz bağlar oluşturan çapraz bağlayıcı moleküllerin hyaluronik asit disakkarit sayısına oranıyla ölçülebilir. CrD ne kadar yüksekse, dolgunun uygulama sonrası kalıcılık süresi o kadar uzun olurken, dolgunun kohezyonunu artırmakta ve su tutma kapasitesini azaltmaktadır. Ayrıca yüksek CrD değerleri ürünün biyouyumluluğunu etkileyebilir ve istenmeyen immün sistem reaksiyonlarına yol açabilir.

Üretici firmalar, çapraz bağlanma için kimyasalların kullanımını azaltmak amacıyla farklı teknikler kullanmaktadır. Örneğin, meyve kabuklarında bulunan doğal bir mum olan ursolik asidin hyaluronik asit polimer ağı içinde kapsüllenmesi sağlanarak, daha az kimyasal çapraz bağlayıcı kullanılarak stabil dolgu elde edilmektedir. RHA® teknolojisinde ise daha az BDDE kullanılarak fiziksel bağların oluşturulması hedeflenmektedir. Vycross® teknolojisinde ise yüksek moleküler ağırlıklı ve düşük moleküler ağırlıklı hyaluronik asit karışımı (oranı daha yüksek) formüle edilerek az BDDE kullanılmıştır. OBT® teknolojisinde ise aynı moleküler ağırlıktaki hyaluronik asitler çapraz bağlama değiştirerek doku elde edilmektedir. 

Hyaluronik asitlerin üretim aşamasındaki farklılıklar, monofazik ve bifazik özelliklerin farkları

Hyaluronik asitler üretim aşamalarında monofazik (tek fazlı) ve bifazik (iki fazlı) olarak üretilir ve sonrasında saflaştırılarak kullanıma hazır hale getirilir. Bu nedenle hyaluronik asit dolguları üretici firmalar tarafından monofazik ve bifazik dolgular olarak tanımlanır ve aralarında ayırt edici bir özellik olarak kullanılır. Bu tür bir kategorizasyon, doğru dolgu uygulaması için uygun hyaluronik asit ve enjeksiyon tekniği seçimine hiçbir yardım sağlamaz. Hyaluronik asit içeren dolgular için en doğru seçim kriterleri reometrik (esneklik, kohezivite, plastisite gibi) sayısal değerler olmalıdır. Üretici firmalar bu reometrik ölçüm değerleri kullanmak yerine kafa karıştırıcı olan monofazik veya bifazik tanımını ve sınıflandırmayı kullanmaktadır. Bu sınıflandırma dolgu içerisinde hyaluronik asidin parçacık yapısını, jel içerisindeki bu parçacıkların dağılımını, dolgunun suya doygunluk seviyesini, jelde serbest hyaluronik asit oranını tanımlamaktadır. Bifazik ve monofazik dolguların belirgin fiziksel özellikleri, çapraz bağlama süreçlerindeki farklılıklardan kaynaklanır.

Bifazik dolgularda serbest hyaluronik asit zincirleri arasında sıcaklık, karıştırma hızı ve reaksiyon süresi dikkatli bir şekilde kontrol edilerek fiziksel çapraz bağlar oluşturarak iç içe geçen kompleks bir yapı oluşturulmaktadır. Fiziksel çapraz bağlanma, bağlanan molekül sayısı yerine çapraz bağların biçimine odaklanır. Bu sırada minimal düzeyde (genellikle %1 ile %3 arasında) BDDE çapraz bağlayıcılar kullanılır. Bu koşullar, hyaluronik asit moleküllerini kohezif bir şekilde bağlı tutan karmaşık bir yapı oluşturur. Bifazik dolgular genellikle minimum miktarda çapraz bağlayıcı kimyasal kullanılarak üretilir. Minimal çapraz bağlayıcı koşulları ile hyaluronik asidin moleküler yapısal bütünlüğü korunarak kohezif ve elastik bir jel elde edilir. Bu jel, sonraki üretim aşamasında dolgu için kullanılacak daha küçük parçalara öğütülür. Bu aşamada yapısında granüler yapılar oluşarak bifazik dolgunun kumlu dokusu ortaya çıkmaktadır. Kavram olarak bifazik dolgu enjektöründe çapraz bağlı HA zincirleri ve yanlarında serbest HA molekülleri de bulunur (bifazik bu iki farklı hyaluronik asit türünü ifade eder). Dolgu üretimi sırasında tutarlı koşulları koruyarak BDDE miktarı ve serbest hyaluronik asit (sodyum hyaluronik asit tuzu) miktarını artırarak daha konsantre ve daha sıkı bir jel kütlesi elde edebilirler. Özellikle bifazik dolgularda aşırı miktarda ham madde kullanımı daha sert bir jel kütlesi oluşturur ve bu da dolgu maddesinin istenen viskoelastik özelliklerini tehlikeye sokabilir.

Monofazik dolgularda serbest hyaluronik asit zincirlerinden uzun çizgisel yapılar oluşturulmaktadır (linerizasyon). Daha yüksek konsantrasyonda BDDE gibi çapraz bağlayıcı kimyasal madde ile formüle edilir. Yüksek kimyasal çapraz bağlanma ile monofazik dolguların tipik özelliği olan pürüzsüz yapı ortaya çıkmaktadır. Kavram olarak monofazik dolgu enjektöründe sadece çapraz bağlı HA zincirleri bulunur (monofazik tek hyaluronik asit türünü ifade eder). Bu yöntem, genellikle daha yumuşak ve daha esnek olan, dokunulduğunda genellikle hafif yapışkan bir doku sergileyen bir jel kütlesi ile sonuçlanır. Monofazik dolgu üretimi sırasında uygun koşulları sağlayarak hammaddeyi sabit tutarken çapraz bağlayıcı miktarını değiştirerek farklı yoğunlukta dolgular elde edilebilir. Çapraz bağlayıcı kimyasallarda değişiklik yapılması, belirli klinik ihtiyaçlara ve uygulamalara göre uyarlanmış, farklı dolgu maddelerinin oluşturulmasına olanak tanır. Örneğin, daha yüksek konsantrasyonda çapraz bağlayıcı kimyasal eklenmesi daha kohezif bir jel kütlesi ile sonuçlanırken, daha düşük konsantrasyon kullanmak daha yumuşak, daha az kohezif bir dolgu kütlesi üretir.

Bifazik ya da monofazik jel oluşturulduktan sonra enjekte edilmeye uygun bir ürün oluşturmak için daha küçük parçalara bölünmelidir. Aslında kullanıma hazır 1 ml dolgu, her biri orijinal jel kütlesinin özelliklerini koruyan binlerce-on binlerce parçacıktan oluşmaktadır. Bifazik dolgular parmaklar arasında alındığında kumlu bir his verirken, granüler kıvamlarıyla karakterize edilirler. Monofazik dolgular ise daha pürüzsüz, granüler olmayan bir kıvamları ile ayırt edilir. Juvederm, Teosyal, Belotero monofazik dolgu örnekleri iken bifazik olarak Perfectha, Restylane gibi markaları görmekteyiz. Son yıllarda monofazik ve bifazik dolguları bir arada kullanan hibrit dolgulardan bahsedilmeye başlandı.

Üretici firmalar tarafından bifazik ve monofazik fiziksel özelliklerin hyaluronik asit dolgulara benzersiz özellikler kazandırdığı, klinik performanslarını ve etkinliklerini belirlediği ifade edilmektedir. Ancak her ikisi de temelde reolojik özelliklerine göre davranmaktadır. Bifazik dolguların enjekte edilebilmek için daha az bir kuvvet gerektirdiği (daha düşük bir ekstrüzyon kuvveti) ve uygulayıcı için daha kolay bir enjeksiyon işlemi sağladığı gösterilmiştir. Bifazik dolgular uygulama alanında hacim sağlarken serbest hyaluronik asit moleküllerinin dokuda biyostimülasyonu artırdığı ifade edilmektedir. Monofazik dolgular daha yüksek bir koheziviteye sahip oldukları ve enjeksiyon sonrası dokudan daha fazla su çektikleri gösterilmiştir (bu, monofazik dolgular sonrası daha fazla ödem anlamına gelmektedir). Bu nedenle hafif yüz kıvrımlarına sahip, doğal görünüm beklentileri olan hastalarda, geniş alan uygulamalarında ve az hareketli yüz bölgelerinde bifazik dolgular tercih edilir. Belirgin ve keskin yüz kıvrımlarına sahip kişilerde, yüksek bir volüm beklentisi olan hastalarda, küçük alan uygulamalarında ve hareketli yüz bölgelerinde monofazik dolgular tercih edilmektedir. Ancak amaca dönük, bütünsel yüz dolgu uygulamalarında önemli olan dolgunun monofazik ya da bifazik olması değil, reolojik değerleridir.

Bifazik dolgular genellikle sert, granüler parçacıklardan oluştukları için iğneden enjeksiyonu kolaylaştırmak amacıyla çapraz bağlı olmayan serbest HA ile karıştırılır (yağlayıcı olarak tanımlanır). Buna mikroskop altında bakıldığında serbest hyaluronik asit içerisinde asılı duran katı parçacıklar olarak görünür (iki fazlı görünüm nedeniyle bifazik denilmiştir). Monofazik dolgulara zaman zaman enjeksiyonu kolaylaştırmak için bifazik dolgu maddelerine benzer şekilde serbest HA eklenebilir. Mikroskopik görünüm benzemekle birlikte bu, onu bifazik yapmaz. Bu nedenle aslında üretim aşamasında farklı prosedürlerle elde edilen iki formda hyaluronik asit aynı olduğu halde bunların monofazik ve bifazik olarak ayrılması bilimsel olarak da yanlıştır. Çünkü bifazik olsun monofazik olsun tüm formlar sadece hyaluronik asitten oluştuğu için (serbest hyaluronik asit varlığına bakılmaksızın) teknik olarak monofazik olarak kabul edilmelidir.

Hyaluronik asit dolguların reolojik özellikleri

Hyaluronik asit dolgularının reolojik özellikleri, viskoelastik özellikleri ve performanslarını belirlemede önemli bir rol oynar. Viskoelastisite, jel formunda olan hyaluronik asidin stres altında hem elastik (katı benzeri geri döndürülemez deformasyon) hem de viskoz (sıvı benzeri geri döndürülebilir deformasyon) davranışlar sergileme yeteneğini ifade eder. Viskoelastik özellikler ile güvenlik arasındaki denge, dolguların komplikasyon riskini en aza indirirken istenen estetik sonuçları elde edebilmesini sağladığı için kritik öneme sahiptir. Hyaluronik asitlerin viskoelastisitesi, çapraz bağlanma derecesi, moleküler ağırlık ve belirli üretim süreci gibi faktörlerden etkilenir(dolguların reolojileri hakkında daha detaylı bilgi için...). Bifazik dolgular, daha az çapraz bağ ve serbest hyaluronik asit içerdiği için tipik olarak daha fazla elastikiyet ancak daha düşük kohezivite gösterir. Bu, onları yapısal destek ve hacim tutma gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Buna karşılık, monofazik dolgular daha kapsamlı çapraz bağlanma içerdiği için daha yüksek kohezivite ve daha düşük elastikiyet göstermektedir. Bu da onları çevre dokularla daha sorunsuz uygulama gerektiren alanlar için ideal hale getirir.

Hyaluronik asit dolgularında reolojik olarak elastik modül (G′), viskoz modül (G″), kompleks modül (G*) ve faz açısı (tan δ) gibi özellikleri anlamak, klinik kullanımlarını optimize etmek için önemlidir. Bu özellikler, dolgunun farklı stres türleri altında nasıl davrandığını belirler, enjeksiyonun kolay yapılabilirliğini sağlar, doku entegrasyonu ve estetik sonuçların uzun ömürlülüğü gibi faktörleri de etkilemektedir. Örneğin, daha yüksek G′ değerine sahip bir dolgu, deformasyona karşı daha dirençlidir ve basınç altında şeklini daha iyi korur; bu da onu yanaklar gibi hacim kazandıran bölgeler için uygun hale getirir. Öte yandan, daha düşük G′ değerine sahip dolgular, daha yumuşak, daha akışkan bir kıvamın istendiği ince çizgiler ve kırışıklıklar için daha uygun hale getirilmektedir.

Hyaluronik asit dolguların kohezyon özellikleri

Kohezyon, aynı türdeki moleküllerin aralarındaki elektrik yüklerinden kaynaklanan yüksel çekim ile bir arada kalabilme, bütün oluşturma yetenekleridir. Örneğin, birden fazla su molekülü kohezyon yoluyla bir araya geldiğinde bir damlacık oluşur. Kohezyon, su damlası yüzeyinde aynı zamanda "yüzey gerilimi" oluşturmakta; damlanın yüzeyindeki su molekülleri, hemen altındaki su molekülleri ile daha güçlü bağlar, dışındaki hava molekülleri ile daha az güçlü bağlar kurduğu için. Su kohezif olmakla birlikte, bir cam yüzey ile temas ettiğinde cam içerisindeki silika ile adhezyon (yapışma) gösterdiği için eşit olarak dağılır. Dermal dolgu jellerin kohezyonu, su damlasında olduğu gibi jeli oluşturan yapıları birleştiren iç kuvvetlerin toplamıdır. Eğer bir jel dolgu kohezifse, sulu bir çözeltide monofazik kalmaktadır. Hyaluronik asit dolgularda jelin kohezyonu bu nedenle hyaluronik asit konsantrasyonuna ve kullanılan çapraz bağlama teknolojisine bağlıdır. Laboratuvar ortamında ölçüm yapılan bir hyaluronik asidin kohezitesi dokuya enjekte edildiğinde değişmektedir (serbest hyaluronik asitler hyaluronidaz ile parçalandığı için). Bu değişim, jelin daha kohezif hale gelmesidir. Kohezitife ne kadar düşükse, yüksek ya da düşük viskozitede olan dolgunun dokuda daha iyi dağılımı anlamına gelmektedir.

Hyaluronik asit dolguların su tutma kapasiteleri, hidrofilik özellikleri

Dermal derinlikte uygulama yapılacak hyaluronik asit dolgularının su tutma yetenekleri, şişme kapasiteleri son derece önemlidir. Şişme, dolgunun enjeksiyon yerinde nasıl ve ne kadar genişleyeceğiyle doğrudan ilişkili olduğu için büyük bir öneme sahiptir. Hyaluronik asit dolgularının su tutma kapasiteleri, şişme kapasiteleri, polimer konsantrasyonu, çapraz bağlama derecesi ve üretim aşamasında su ile ne miktarda işlem gördüğü ile ilişkilidir. Şişme faktörü ile dolgunun kohezyonu arasında güçlü bir korelasyon da bildirilmiştir (ürünün dengeli şişme kapasitesi ne kadar düşükse, ürün o kadar koheziftir). Daha yüksek çapraz bağlanmaya sahip dolguların, daha yüksek G′si olanların şişme kapasitesi daha sınırlıdır. Bu ilişkiyi kullanılan çapraz bağlanma teknolojisi değiştirebilmektedir.

Hyaluronik asitlerin saflaştırılması

Dolgu ürünlerinin bakteriyel fermentasyon ile üretimi sırasında, üründe kalabilecek endotoksinler ve diğer biyolojik ya da kimyasal yabancı maddelerin uzaklaştırılması ve saflaştırılması gerekmektedir. Bu amaçla diyaliz ve yıkama işlemleri yapılmaktadır. Bu saflaştırma, kimyasal çapraz bağlama işlemi sonrası da önemlidir. Çapraz bağlama sırasında 1,4-BDDE ile serbest HA çözeltisinin pH'ının 10'un üzerinde tutulması gerekmektedir. Bunun için NaOH kullanılır. Çapraz bağlanma sonlandıktan sonra saflaştırma ile çözelti pH'ı uygun seviyelere ayarlanırken, ozmotik basıncı kontrol edilmekte ve bağlanmayan BDDE maddelerinin tamamen ortadan kaldırılması sağlanmaktadır. Yasal düzenlemeler, dolguların içerisindeki endotoksinler ve 1,4-BDDE'nin kalıntı seviyeleri için katı düzenleyici tedbirler getirmiştir. Ancak saflaştırma bu asgari standartlara uysa bile tam güvenliği sağlamadığı unutulmamalıdır.

Hyaluronik asitlerin hazır hale getirilmesi

Saflaştırma işlemlerinin ardından, jel kütlesi son dolgu ürününü oluşturmak için daha küçük parçacıklara bölünmelidir. Parçacıklara bölünme, ürünün kullanım amacını ve ciltte uygulama derinliğini belirlemektedir. Parçaların üretim yöntemleri, ürünün bifazik ya da monofazik olmasına göre farklılık göstermektedir. Örneğin, bifazik dolgular elek veya ağlardan geçirilerek istenilen parçacık boyutları sağlanmaktadır. Daha büyük parçacıklara sahip bifazik dolgular, yapısal formu korumada ve geliştirmede daha etkili oldukları için yüzün konturlama dolgu uygulamaları için cildin daha derin katmanlarına uygulanır. Monofazik dolgular, tutarlı basınç altında öğütülerek parçalar ayrılmaktadır. Parçacık boyutunu kontrol etmek için bifazik dolgu maddelerinde kullanılanlara benzer eleme teknikleri kullanılmaktadır.

Bifazik dolgular genellikle sert, granüler parçacıklardan oluştukları için iğneden enjeksiyonu kolaylaştırmak amacıyla çapraz bağlı olmayan serbest HA ile karıştırılır (yağlayıcı olarak tanımlanır). Buna mikroskop altında bakıldığında serbest hyaluronik asit içerisinde asılı duran katı parçacıklar olarak görünür (iki fazlı görünüm nedeniyle bifazik denilmiştir). Monofazik dolgulara zaman zaman enjeksiyonu kolaylaştırmak için bifazik dolgu maddelerine benzer şekilde serbest HA eklenebilir. Mikroskopik görünüm benzemekle birlikte bu onu bifazik yapmaz. Bu nedenle aslında üretim aşamasında farklı prosedürlerle elde edilen iki formda hyaluronik asit aynı olduğunu halde bunların monofazik ve bifazik olarak ayrılması bilimsel olarak da yanlıştır. Çünkü bifazik olsun monofazik olsun tüm formlar sadece hyaluronik asitten oluştuğu için (serbest hyaluronik asit varlığına bakılmaksızın) teknik olarak monofazik olarak kabul edilmelidir.

Parçacık boyutları düzenlenmiş hyaluronik asit jeller, kullanıma hazır şırıngalara aktarılır ve paketlenir. Bu süreç, kontaminasyonun önlenmesini sağlamak için sıkı kontrol altında yapılmaktadır. Daha sonra şırıngalar kritik bir sterilizasyon sürecinden geçer. Sterilizasyon belli standartlarda yapılmalıdır (sterilizasyon hyaluronik asit molekülleri arasındaki çapraz bağlanmayı etkileyebilir). İdeal bir hyaluronik asit dolguda parçalanma ve elenme sonrası elde edilen nihai üründe parçacık boyutu homojen ve ideal ölçülerde olmalıdır. Parçacıklar için ideal boyut, jelin kolayca enjekte edilebilmesi için enjektörden geçebilecek kadar maksimum bir boyutta olmasıdır. Çok daha küçük boyutta parçacıklar daha hızlı olarak enzimatik yıkıma uğramaktadır.

Dolgunun enjektörden akmasını sağlamak için uygulanması gereken kuvvet "ekstrüzyon kuvveti" olarak tanımlanır. Bu, klinik açıdan yüksek öneme sahip bir diğer önemli parametredir. Bu parametre, dolgu parçacıklarının boyutu ile G' ile orantılıdır. Daha yüksek G' değerlerine sahip hyaluronik asit dolgular, enjekte edilirken üzerine daha yüksek basınç gerektirecektir. 

Klinik deneyimin önemi

Klinik kullanım için en uygun dolguyu seçme sürecinde hyaluronik asit dolgu ürünlerini karşılaştırmak için elimizde kapsamlı bir veri veya standartlaştırılmış bir yöntem maalesef yok. Ancak dolgu içeriğinin reolojisi, su tutma yeteneği, enzimatik bozulma süreleri ve kohezyon testleri dolgunun karakterize edilmesi için son derece önemlidir. Bu özellikler dolguların vücuda enjekte edildikten sonra nasıl performans göstereceğini, özellikle cilt ile homojen uyumunu ve amaçlanan şekillerini koruma yeteneklerini belirlemektedir. Ancak bu özellikler klinik deneyimlerle mutlaka birleştirilmelidir. Çünkü bazen dolgunun vücut dışında tanımlanan reolojik değerleri vücuda enjekte edildiğinde dokuda değişebilmektedir.