Geri Dön

In vitro bone tissue engineering on patterned biodegradable polyester blends

Desenli, biyobozunur polyester blendler üzerinde in vitro kemik doku mühendisliği

  1. Tez No: 143156
  2. Yazar: HALİMA KENAR
  3. Danışmanlar: PROF.DR. MEHMET TONER, PROF.DR. VASIF HASIRCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Kemik doku mühendisliği, desenli yüzeyler, biyobozunur, polimerik filmler, osteoblast yönlendirilmesi, osteoblast fenotip ifadesi, Bone tissue engineering, patterned surfaces, biodegradable, polymer films, osteoblast guidance, osteoblast phenotype expression
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 150

Özet

Bu çalışmada, osteoblast hücrelerinin yüzey topografisi ve kimyası kontrol edilen biyobozunur polimer taşıyıcılar üzerinde yönlendirilmesi ve hücre yöneliminin osteoblast fenotip ifadesi üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Doğal ve yapay polyesterler olan PHBV ve P(L/DL)LA blendlerinden, topografik desene sahip şablonlar üzerinde çözücü uçurma yöntemiyle yüzeyinde makro- (250 um genişlikte) veya mikrokanallara (27 um genişlikte) sahip filmler oluşturulmuştur. Mikrodesenli Silisyum şablon fotolitografi yöntemi ile, makrodesenli Teflon şablon ise torna tezgahında üretilmiştir. Hücrelerin film yüzeyine tutunma oranlarını arttırmak amacıyla, Fibrinojen (Fb) yüzeye ya adzorplanmayla ya da epiklorohidrinle kovalent bağlanarak tutuklanmıştır. Fibrinojenin yüzey hidrofîlikliğini arttırarak veya hücre integrin reseptörlerine bağlanan RGD amino asit dizilimini sağlayarak bu amaca hizmet edeceği düşünülmüştür. Temas açısı su kullanılarak ölçülmüş, adzorplanmış Fb'nin yüzey hidrofîlikliğini arttırdığı, fakat kovalent tutuklanmış Fb'nin hidrofilikliği azalttığı saptanmıştır. Bradford testi ile yüzeye 153.1 ± 42.4 g/cm2 Fb tutuklandığı belirlenmiştir. Fb tüm desenli film yüzeyinde dengeli bir dağılımla tutuklanırken, adzorpsiyon durumunda bu dağılım sadece kanallara yoğunlaşmıştır. Oluşturulan filmlerin yüzey özellikleri Tarama Elektron (SEM) ve Işık mikroskopisiyle incelenmiştir. Sıçan kemik iliğinden elde edilen osteoblast hücreleri, farklı yüzey topografisine ve kimyasına sahip olan polimerik filmler üzerinde bir ve üç hafta süre ile büyütülmüştür. Film yüzeyinde hücre çoğalması MTS testi ile belirlenmiştir. Farklı yüzeylerdeki osteoblastlann fenotip ifadesi Alkalen Fosfataz (ALP) miktar tayini ve oluşan mineralizasyonun tetrasiklin ile işaretlenmesi yoluyla belirlenmiştir. Hücre yönelimi SEM ve Floresan mikroskopisi ile değerlendirilmiştir. Osteoblast hücrelerinin, üzerinde adzorplanmış Fb bulunduran filmler üzerinde yönlendiği ve 13.1 derecelik bir açıyla kanal ekseninden saptığı gözlenmiştir. Desensiz yüzeylerde ise yatay eksenle yapılan bu açı 63.2 derece olmuş ve hücreler çok farklı açılarla yüzeye yayılmışlardır. Hücre yöneliminin hücre çoğalmasına bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Buna karşın, en yüksek ALP aktivitesi ve en homojen mineralizasyon oluşumu Fb adzorplanmış mikrodesenli filmler üzerinde saptanmıştır.

Özet (Çeviri)

This study aimed at guiding osteoblast cells on biodegradable polymer carriers with well-defined surface microtopography and chemistry, and investigating the effect of cell alignment on osteoblast phenotype expression. A blend of two different polyesters, one being natural in origin (PHBV) and the other synthetic (P(L/DL)LA), was used to form a film with parallel macro- (250 um wide) or microgrooves (27 jam wide) on its surface, by solvent casting on patterned templates. The micropatterned Si template was produced by photolithography, while the Teflon macropatterned template was lathe cut. Fibrinogen (Fb) was adsorbed or immobilized via epichlorohydrin spacer/crosslinker on the film surfaces to enhance cell attachment by increasing the surface hydrophilicity and by providing RGD amino acid sequence for integrin binding. Surface hydrophilicity was assessed by water contact angle measurements. Adsorption of Fb caused an increase in hydrophilicity, while the opposite was achieved with its covalent immobilization. Fb was homogeneously immobilized throughout the whole micropatterned film surface with amount of 153.1 + 42.4 g Fb/cm, determined with the Bradford assay, while it was adsorbed within the grooves of the micropattern. Surface characteristics of the films were studied with Scanning Electron (SEM) and Light microscopy. Osteoblast cells derived from rat bone marrow were seeded on the polymeric films with different surface topography and chemistry and were grown for one and three weeks. Osteoblast proliferation on the films was determined with Cell Titer 96 T Non-Radioactive Cell Proliferation (MTS) test. Alkaline Phosphatase (ALP) assay and tetracycline labelling of mineralized matrix were carried out to determine osteoblast phenotype expression on different surfaces. SEM and fluorescence microscopy were used to evaluate the cell alignment. Osteoblasts on the micropatterned films with adsorbed Fb aligned along the groove axis with a mean deviation angle of 13.1°, while on the unpatterned films deviation from horizontal axis was 63.2° and cells were randomly distributed. Cell alignment did not affect cell proliferation. However, the highest ALP specific activity and the most homogeneous mineral distribution were obtained on the Fb adsorbed micropatterned films.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    421116

    45S5 bileşimine sahip ve bakır katkılı biyoaktif camlardan üç boyutlu kompozit yapı iskelesi üretimi ve karakterizasyonu

    Fabrication and characterization of three dimensional composite scaffolds from 45S5 and copper doped bioactive glasses

    NURAY YERLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SADRİYE OSKAY

  2. Tez No

    474880

    Influence of microenvironment on tissue engineering applications

    Mikroçevrenin doku mühendisliği uygulamalarına etkisi

    ESEN SAYIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI

    DOÇ. DR. ERKAN TÜRKER BARAN

  3. Tez No

    318949

    Interaction between micro and nano patterned polymeric surfaces and different cell types

    Mikro ve nanodesenli polimerik yüzeylerlerle farkli hücre tipleri arasındaki etkileşim

    HAYRİYE ÖZÇELİK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    BiyomühendislikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DR. CELESTİNO PADESTE

    PROF. DR. VASIF HASIRCI

  4. Tez No

    430880

    Kemik hasarları için vaskülarize kemik doku mühendisliği: 3B biyoyazıcı ile hidrojel/hücre/biyosinyal sistemlerin hazırlanması

    Vascularized tissue engineering for bone defects: Preparation of hydrogel/cell/biosignal systems using 3D bioprinting

    TUĞRUL TOLGA DEMİRTAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU

  5. Tez No

    176736

    Thermoresponsive polymeric cell carriers of pnIpam and ELP for bone tissue engineering

    Kemik doku mühendisliği için pNIPAM ve ELP temelli ısıya duyarlı akıllı polimerik hücre taşıyıcıları

    NİHAN ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GAMZE TORUN KÖSE

    PROF. DR. VASIF N. HASIRCI

Geri Dön