Deri doku mühendisliği için Althaea officinalis temelli formülasyonlar
Althaea officinalis based formulations for skin tissue engineering
- Tez No: 1019249
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERVE ERGİNER HASKÖYLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Biotechnology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Nanoteknoloji ve Biyoteknoloji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Deri, organizmayı dış çevresel etkenlerden koruyan en büyük organ olup, yaralanma sonrasında yapısal ve fonksiyonel bütünlüğünün yeniden kazanılması karmaşık biyolojik mekanizmaların koordineli çalışmasını gerektirmektedir. Yara iyileşme sürecinde meydana gelen aksaklıklar, özellikle kronik yaralarda tedaviyi güçleştirmekte ve yeni biyomalzeme yaklaşımlarına olan ihtiyacı artırmaktadır. Bu doğrultuda, doğal kaynaklı biyoaktif bileşiklerin ve biyouyumlu taşıyıcı sistemlerin yara tedavisinde kullanımı güncel araştırma alanları arasında yer almaktadır. Bu çalışmada, Malvaceae familyasına ait Althaea officinalis, Alcea rosea ve Hibiscus syriacus türlerinden elde edilen ekstrakt ve müsilajların yara iyileşmesi ile deri doku mühendisliği uygulamalarındaki potansiyellerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca bu doğal bileşenlerin kontrollü salım sistemlerinde kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amacıyla sodyum aljinat (SA), polivinil alkol (PVA) ve polietilen glikol (PEG) içeren hidrojel formülasyonları geliştirilmiştir. [15:33, 09.07.2026] Biyoteknoloji Öğrencisi Nurcihan Yağcı: Bitki örneklerinin kimyasal içerikleri GC-MS analizi ile incelenmiş, biyouyumlulukları MTT hücre canlılığı testi ile değerlendirilmiş ve yara iyileşmesi üzerindeki etkileri in vitro çizik (scratch) modeli kullanılarak araştırılmıştır. Bunun yanında yara onarımı ve deri bariyer fonksiyonunda rol oynayan COL1A1, HAS3 ve FLG genlerinin ekspresyon düzeyleri analiz edilmiştir. Geliştirilen hidrojel sistemlerinin yapısal özellikleri FTIR spektroskopisi ile karakterize edilmiş, şişme davranışları incelenmiştir. GC-MS analizleri sonucunda ekstrakt ve müsilaj örneklerinde fenolik bileşikler, yağ asidi türevleri ve biyolojik aktivite gösterebilecek çeşitli metabolitlerin bulunduğu belirlenmiştir. Hücre canlılığı analizleri, test edilen konsantrasyonlarda örneklerin belirgin bir sitotoksik etki oluşturmadığını göstermiştir. Scratch assay sonuçları ise bitki kaynaklı bileşenlerin hücre migrasyonunu ve yara kapanma sürecini destekleyebildiğini ortaya koymuştur. Özellikle Althaea officinalis müsilajı ile Alcea rosea yaprak ekstraktının hücresel aktivite üzerinde daha belirgin etkiler oluşturduğu gözlenmiştir. Gen ekspresyon analizleri, incelenen bitki bileşenlerinin kolajen sentezi, ekstraselüler matriks organizasyonu ve epidermal bariyer bütünlüğü ile ilişkili biyolojik süreçler üzerinde düzenleyici etkilere sahip olabileceğini göstermiştir. FTIR analizleri, hidrojel yapısında kullanılan polimerlerin karakteristik fonksiyonel gruplarını koruduğunu ve bileşenler arasında hidrojen bağı etkileşimlerinin oluştuğunu ortaya koymuştur. Şişme davranışı ise ise geliştirilen hidrojel sistemlerinin yüksek su tutma kapasitesine sahip olduğunu ve aktif bileşiklerin kontrollü şekilde taşınmasına olanak sağlayabileceğini göstermiştir. Elde edilen bulgular, Althaea officinalis, Alcea rosea ve Hibiscus syriacus kaynaklı ekstrakt ve müsilajların yara iyileşmesini destekleyebilecek biyolojik özellikler taşıdığını ve geliştirilen SA/PVA/PEG bazlı hidrojel sistemleri ile birlikte deri doku mühendisliği uygulamalarında değerlendirilebilecek potansiyel biyomalzemeler arasında yer aldığını göstermektedir. Bu çalışma, doğal kaynaklı biyoaktif bileşiklerin biyouyumlu taşıyıcı sistemlerle birleştirilmesinin yara tedavisine yönelik yeni yaklaşımların geliştirilmesine katkı sağlayabileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Skin is the largest organ of the human body and serves as the primary barrier against external environmental factors. Following injury, the restoration of skin integrity requires a complex sequence of biological events involving cellular proliferation, migration, extracellular matrix (ECM) remodeling, and tissue regeneration. Delayed or impaired wound healing, particularly in chronic wounds, remains a significant clinical challenge, highlighting the need for novel biomaterials and bioactive therapeutic approaches. In this context, plant-derived bioactive compounds and biocompatible delivery systems have attracted considerable attention in tissue engineering and regenerative medicine applications. The aim of this study was to investigate the wound healing and skin tissue engineering potential of extracts and mucilage obtained from three members of the Malvaceae family: Althaea officinalis, Alcea rosea, and Hibiscus syriacus. In addition, sodium alginate (SA), polyvinyl alcohol (PVA), and polyethylene glycol (PEG)-based hydrogel systems were developed to evaluate their suitability as biocompatible carriers for controlled delivery of plant-derived bioactive compounds. The chemical composition of the plant extracts and mucilage samples was analyzed using Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC–MS). Their biocompatibility and effects on cellular viability were evaluated through MTT assays, while wound healing activity was assessed using an in vitro scratch assay model. Furthermore, the expression levels of COL1A1, HAS3, and FLG genes, which play critical roles in extracellular matrix formation, skin barrier function, and tissue regeneration, were examined. Structural characterization of the hydrogel formulations was performed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and their swelling behavior and controlled release properties were investigated. GC–MS analysis revealed the presence of various biologically active compounds, including phenolic constituents, fatty acid derivatives, and other metabolites that may contribute to wound healing processes. Cell viability studies demonstrated that the tested extracts and mucilage samples exhibited no significant cytotoxic effects within the investigated concentration range. Scratch assay results indicated that the plant-derived materials promoted cellular migration and accelerated wound closure in vitro. Among the tested samples, Althaea officinalis mucilage and Alcea rosea leaves extract showed particularly notable biological activity. Gene expression analyses suggested that these natural products may influence biological pathways associated with collagen synthesis, extracellular matrix remodeling, and epidermal barrier maintenance. FTIR characterization confirmed the successful incorporation of SA, PVA, and PEG within the hydrogel network and demonstrated the presence of characteristic functional groups involved in intermolecular interactions. Swelling studies showed that the developed hydrogels possessed high water absorption capacity, supporting their potential use in wound dressing applications. In conclusion, the findings of this study demonstrate that extracts and mucilage obtained from Althaea officinalis, Alcea rosea, and Hibiscus syriacus possess promising biological properties that may support wound healing and skin regeneration. Moreover, the developed SA/PVA/PEG hydrogel systems exhibited favorable physicochemical characteristics and biocompatibility, suggesting their potential application as multifunctional biomaterial platforms in skin tissue engineering and controlled drug delivery. These results contribute to the growing body of research focused on the development of natural product-based biomaterials for regenerative medicine applications.
Benzer Tezler
- Deri doku mühendisliği için EGF ve altın nanoparçacık yüklü elektroeğrilmiş PLLA/KOL-I dual-nanofiber üretimi
Production of electrospinned PLLA/COL-I dual-nanofiber loaded with EGF and gold nanoparticle for skin tissue engineering
BETÜL BEYZANUR ULUSAGÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriSağlık Bilimleri ÜniversitesiDoku Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BENGİ YILMAZ
- Three dimensional collagen scaffold for skin tissue engineering
Deri doku mühendisliği için üç boyutlu kollajen iskeleler
BEGÜM ZEYBEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyomühendislikEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR ÜRKMEZ
- Design and characterization of hydrogel models containing NK-92 or HEK293t cells for skin tissue engineering
Deri doku mühendisliği için NK-92 ya da HEK293t hücreleri içeren hidrojel modellerinin tasarımı ve karakterizasyonu
SİBEL CENDERE
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyoteknolojiAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiMedikal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA BESTE KINIKOĞLU
- Fabrication and characterization of bilayered tissue scaffolds incorporating bioactive agents for skin tissue engineering applications
Deri doku mühendisliği uygulamaları için biyoetkin ajan yüklü iki katmanlı doku iskeleleri üretilmesi ve karakterizasyonu
ÖMER AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2015
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK KESKİN
DR. TEMEL BİLİCİ
- Construction of PCL/SF-based electrospun nanofibers for skin tissue engineering applications
Deri doku mühendisliği uygulamaları için elektroeğirme yöntemiyle PCL/İF-temelli nanofilm yapıların oluşturulması
GÜLŞAH YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU