Doku mühendisliği alanında kullanılacak hidrojel bazlı perfüze edilebilir doku yataklarının in vitro koşullarda üretilmesi
Production of hydrogel-based perfusable tissue beds for use in tissue engineering under in vitro conditions
- Tez No: 1021753
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET BURÇİN PİŞKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doku mühendisliği, nesli tükenmekte olan memeli türlerinin korunmasına in vitro ve ex vivo çalışmalar aracılığıyla önemli katkılar sunmaktadır. Bu çalışmada, ex vivo koşullar altında intrauterin kavitenin fizyolojik mikro ortamını taklit etmek ve uzun süreli doku canlılığını sürdürmek amacıyla hidrojel tabanlı modifiye doku yatakları içinde uterus doku greftlerini perfüze eden yeni bir yöntem önerilmektedir. Uterus doku örnekleri, temsili bir memeli modeli olarak evcil koyunlardan (Ovis aries) steril koşullarda standart biyopsi teknikleriyle elde edilmiştir. Polivinil alkol (PVA)/Boraks hidrojel sistemi; üstün biyouyumluluğu, pH tamponlama kapasitesi ve üreme doku fonksiyonu için gerekli alkali intrauterin kimyayı (pH 7.3–7.9) korumadaki benzersiz yeteneği nedeniyle seçilmiş ve optimize edilmiştir. Hidrojel, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), reolojik analiz, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve şişme davranışı testleriyle kapsamlı biçimde karakterize edilmiştir. Perfüzyon sistemi, şeffaf PVC tüpler ve soğan epidermal katmanlarından elde edilen yarı geçirgen nitroselüloz membranlarla inşa edilmiştir. Vasküler ve hücresel bütünlüğü korumak amacıyla perfüzyon ortamına gliseril trinitrat, heparin sodyum ve magnezyum sülfat eklenmiştir. Beş günlük sürekli perfüzyonun ardından gerçekleştirilen histolojik ve ultrastrüktürel analizler, perfüzyon grubunda statik kültür kontrollerine kıyasla belirgin şekilde üstün doku korunumu ortaya koymuştur. Işık mikroskobu ve transmisyon elektron mikroskobu (TEM) bulguları; intakt glandüler yapıların ve epitel tabakalarının korunmasını, iyi muhafaza edilmiş vasküler mimariyi, düzenli stromal organizasyonu ve mitokondriyal krista, endoplazmik retikulum ile hücreler arası bağlantı kompleksleri dahil olmak üzere kayda değer ölçüde korunmuş hücresel ultrayapıyı ortaya koymuştur. Sonuç olarak, PVA/Boraks hidrojel teknolojisi ile entegre perfüzyon sisteminin kombinasyonu, ex vivo uterus doku canlılığının etkin biçimde sürdürülmesinde başarıyla kanıtlanmıştır. Maliyet-etkin, erişilebilir ve ölçeklenebilir yapısıyla bu sistem; koruma biyolojisi, üreme biyoteknolojisi ve rejeneratif tıp alanlarını kapsayan disiplinler arası araştırmalar için umut verici bir platform sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Tissue engineering holds significant promise for contributing to the conservation of endangered mammalian species through in vitro and ex vivo studies. In the present study, a novel method is proposed for perfusing uterine tissue grafts within hydrogel-based modified tissue beds specifically designed to replicate the physiological microenvironment of the intrauterine cavity under ex vivo conditions and to sustain long-term tissue viability. Uterine tissue specimens were obtained from domestic sheep (Ovis aries) as a representative mammalian model under sterile conditions using standard biopsy techniques. The polyvinyl alcohol (PVA)/Borax hydrogel system was systematically selected and optimized for its superior biocompatibility, pH buffering capacity, and unique ability to maintain the alkaline intrauterine chemistry (pH 7.3–7.9) essential for reproductive tissue function. The hydrogel was comprehensively characterized via Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), rheological analysis, scanning electron microscopy (SEM), and swelling behavior assays. The perfusion system was constructed using transparent PVC tubing and semi-permeable nitrocellulose membranes derived from onion epidermal layers. Glyceryl trinitrate, heparin sodium, and magnesium sulfate were incorporated into the perfusion medium to preserve vascular and cellular integrity. Following five days of continuous perfusion, histological and ultrastructural analyses revealed markedly superior tissue preservation in the perfusion group compared to static culture controls. Light microscopy and transmission electron microscopy (TEM) findings demonstrated the maintenance of intact glandular architecture and epithelial layers, well-preserved vascular morphology, organized stromal tissue, and notably conserved cellular ultrastructure, including mitochondrial cristae, endoplasmic reticulum, and intercellular junction complexes. In conclusion, the combination of PVA/Borax hydrogel technology with an integrated perfusion system has been successfully demonstrated as an effective approach for sustaining ex vivo uterine tissue viability. Given its cost-effective, accessible, and scalable nature, this system represents a promising platform for interdisciplinary research encompassing conservation biology, reproductive biotechnology, and regenerative medicine.
Benzer Tezler
- Kemik doku mühendisliğinde kullanılmak üzere aljinat/ipek fibroin bazlı hidrojel ve kriyojel üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of alginate-silk fibroin based hydrogel and cryogel for bone tissue engineering
İLAYDA NUR ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyomühendislikÇukurova ÜniversitesiDoku Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VELİ ÖZBOLAT
- Biyopolimerik doku iskelelerinin sentezi ve diş hekimliğinde uygulanabilirliğinin araştırılması
Synthesis of biopolymeric tissue scaffolds and investigation of their applicability in dentistry
ÖZGÜL CARTI DÖRTERLER
Doktora
Türkçe
2025
BiyomühendislikMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA AYHAN
- Kontrollü ilaç salım sisteminde kullanılacak biyouyumlu taşıyıcı implant materyallerinin karakterizasyon tayini
The determination of the characterization of biologically suitable implant materials that are to be used in a controlled medicine transmitting system
PINAR ERDEM
- Investigation of corona discharges on bacterial and mechanical properties of pan/hbn nanofibers
Korona boşalmalarının, pan/hbn nanofiberlerin bakteriyel ve mekanik özelliklerine etkilerinin incelenmesi
DZANA KATANA
Doktora
İngilizce
2020
Biyomühendislikİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUKDEN UĞUR
- Synthesis and characterization of novel sustainable dual crosslinked sodium carboxymethyl cellulose aerogels
Yenilikçi sürdürülebilir çift çapraz bağlı sodyum karboksimetil selüloz aerojellerin sentezi ve karakterizasyonu
ÖZGE PAYANDA KONUK
Doktora
İngilizce
2024
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN ERKEY