Sıcaklık-duyarlı hidrojellerin biyomodifikasyonu ve hücre kültür teknolojisindeki uygulamaları
Biomodification of temperature-sensitive hydrogels and their application cell culture technology
- Tez No: 105550
- Danışmanlar: PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
IV ÖZET Sunulan çalışmada, etilen glikol vinil eter (1) ve butil vinil eterin (2), çapraz- bağlayıcı ajan olarak kullanılan dietilen glikol divinil eter (3) varlığında kopolimerizasyonuyla hazırlanan çapraz bağlı polimerlerin sıcaklık değişimine bağlı olarak şişme davranışının incelenmesi ve ayrıca biyoaktif ajanlarla modifiye edilmesi amaçlanmıştır. Polimerlerin sıcaklığa olan duyarlılığının ve modifikasyon sonrası kazandıkları biyoaktif özelliğin sırasıyla proteolitik enzim ve serum kullanılmaksızın hücre kültürlerinin yürütülmesine olanak sağlayacağı düşünülmektedir. Kopolimerizasyon/çapraz-bağlanma, y-radyasyonuyla, vakum ortamında ve 0.351 MRad/saat doz hızında gerçekleştirilmiştir. Çapraz-bağlayıcı ajan konsantrasyonu % 4-5 (mol yüzdesi) değerleri arasında değişirken, komonomer oranı (monomer 1 /monomer 2); 100:0, 90:10, 60:40 (monomer kanşımındaki mol yüzdeleri) olarak değiştirilmiş ve farklı şişme karakteristiklerine sahip ampifılik hidroj eller elde edilmiştir. Hidroj ellerin sıcaklığa bağlı şişme özellikleri, +4-3 7°C aralığında, PBS çözeltisi varlığında yürütülen gravimetrik ölçümlerle belirlenmiştir. Çalışmalarda lcm çap ve 1.1 mm kalınlığa sahip disk formundaki örnekler kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar; artan sıcaklıkla tüm bileşimlerde EWC değerlerinin azaldığını ve 60:40 bileşimine sahip örnekte 10-25°C aralığında hacim-faz geçişinin olduğunu göstermiştir. Kinetik çalışmalar, şişmenin oldukça hızlı bir şekilde meydana geldiğini ve yaklaşık 4 saatlik sürede denge şişme değerine ulaşıldığım, 90:10 bileşimine sahip örnekte bu sürenin daha uzun olduğunu göstermiştir. Çalışmalar, şişme/büzüşme davranışının tersinir olduğunu kanıtlamıştır. Şişme deneyleri sonucunda sadece 60:40 bileşimine sahip örneğin sıcaklık-duyarlı olduğu saptanmıştır ve hücre kültür çalışmaları bu örnekle yürütülmüştür. Biyomodifıkasyon işlemi RGD ve insülin ile yapılmış, modifiye edilmiş örneklerle yapılan şişme deneyleri (+4-37"C aralığında) örneklerin sıcaklık duyarlılığının kaybolduğunu göstermiştir. Hücre kültür çalışmaları, insan deri fibroblast hücreleri (HS Anı) kullanılarak, modifiye edilmemiş örnekler ve modifiye edilmiş örneklerle olmak üzere iki farklı aşamada yürütülmüştür. Modifiye edilmemiş örneklerle yürütülen çalışmalar sonucunda HS Anı hücrelerinin polimer yüzeye yapıştığı ve ürediği gözlenmiştir. 37°C'de üremiş örneğin 10°C'de 30 dak bekletilmesi ile hücrelerin %80'inin yüzeyden kopanlabileceği görülmüştür. Yüzeyden kopmayı sıcaklık değişiminin yanısıra, hücre metabolizmasının etkilediği sonucuna ulaşılmıştır. Serumsuz kültür ortamında yürütülen çalışmalar, insülin immobilizasyonunun hücre üremesindeki önemini vurgulamıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In the presented study, it is aimed that the examination of temperature-dependent swelling behaviour and biomodification of crossiinked polymers synthesized from ethylene glycol vinyl ether (1) and butyl vinyl ether (2) in the presence of crosslinking agent, diethylene glycol divinyl ether. Temperature sensitivity of the polymers and their bioactive property obtained after modification makes polymers possible to use in cell culture without using proteolytic enzyme and serum, respectively. Copolymerization/crosslinking was realized by gamma-irradiation in vacuum, and at an irradiation dose of 0.351 MRad/h. Comonomer ratio (monomer 1 /monomer 2) was varied as 100:90, 90:10 and 60:40 (mole percentage in monomeric mixture), by changing the crosslinker concentration between 4-5%. Thus, a number of amphiphilic hydrogels which have different swelling characteristics were obtained. The temperature-sensitivity of the hydrogels was determined by gravimetric measurements in PBS solution at 4-3 7°C range. In these studies, gel samples in disc form (diameter=lcm, thickness=l.lmm) were used. The results showed that, in all compositions, EWC values decreases with increasing temperature and a volume- phase transition occurs in 10-25°C temperature range, especially for the sample which has 60:40 comonomer ratio. According to the kinetic studies, swelling occurs rapidly and the swollen gels reach to equilibrium approximately in 4 hours. This period increases in a sample which has 90:10 comonomer ratio. Swelling/shrinking behaviour of the gels are reversible. Swelling experiments showed that the sample which has 60:40 comonomer ratio is temperature-sensitive, therefore all the ceil culture studies were carried out with it. Biomodification processes were realized with RGD and insulin. Swelling experiments which were done with modified samples showed that the temperature sensitivity of these gels was lost. Cell culture studies, using human skin fibroblast (HS Anı), were carried out in two different stages using modified and unmodified samples. Studies carried out with modified samples showed that HS Anı cells can attach and proliferate on the polymer surface. The 80% of the cultured cells were readily detached from these surfaces by lowering the incubation temperature from 37°C to 10°C for 30 min*. Detachment of cells was also affected by cellular metabolism in addition to temperature change. Studies carried out in serum-free media emphasized importance of insulin immobilization in cell proliferation.
Benzer Tezler
- Mikrodesenli biyoaktif malzemelerin dizaynı, karakterizasyonu ve doku mühendisliği'ndeki uygulamaları
Design, characterization and tisuue engineering applications of micropatterned bioactive materials
AYŞE GÖNEN KARAKEÇİLİ
Doktora
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Synthesis, characterization and application of pH and temperature sensitive hydrogels
pH ve sıcaklık duyarlı hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
AYLİN ALTİNİSİK
- Hayvansal hücre/hücresel ürün üretimi için sıcaklık duyarlı mikrotaşıyıcıların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of thermoresponsive microcarriers for the production of animal cells/cellular products
HEDİYE ÖZGEN TİMUÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Synthesis and characterization of nanocomposite hydrogels for controlled release
Kontrollü salınım yapabilen nanokompozit hidrojellerin sentezi ve karakterizasyonu
MELTEM KASAPOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve TeknolojisiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ÖZDEMİR
- 4D printing of body temperature responsive hydrogels with self-healing and shape-memory abilities
Kendi kendini onarma ve şekil hafıza özelliklerine sahip vücut sıcaklığına duyarlı hidrojellerin dört boyutlu baskısı
GAMZE AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ OKAY
DR. TURDİMUHAMMAD ABDULLAH