Geri Dön

Non-manyetik ve manyetik lateks partiküllerin sentezi, karakterizasyonu ve doku mühendisliği uygulamaları

Synthesis and characterization of non-magnetic and magnetic latex particles and tissue engineering applications

PDF İndir

  1. Tez No: 216728
  2. Yazar: ANIL SERA KAHRAMAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 96

Özet

Bio-mikro-elektromekanik sistemler (BioMEMS), üç boyutlu mikro ve nano hafıza çipleri, DNA ve protein bazlı biyoçipler ve biyosensörler gibi biyomedikal cihazların tasarımında ve hücre kültürü çalışmalarında malzeme yüzeyinin fonksiyonel hale getirilmesi çok önemli bir yer tutmaktadır. Yapılan çalışmanın ilk kısmında, malzeme yüzeyinde hücre yapışmasını destekleyecek lateks partiküller geliştirilmiştir. Eş boyutlu partiküller (791 nm), gliserol dimetakrilat (GDMA) kullanılarak çöktürme polimerizasyonu ile sentezlenmiştir. Daha sonra partiküller bromla muamele edilmiş ve atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP) ile partikül yüzeyinde dimetilaminoetilmetakrilat (DMAEM) zincirler oluşturulmuştur. DMAEM zincirler yapıya sıcaklık duyarlı özellik kazandırmıştır. Sitotoksisite testi ISO 10993/EN 30993 standartlarında ve L929 hücre hattı kullanılarak yapılmıştır. Hücre canlılığı ve üremesi MTT testi ile takip edilmiştir. Hücre başına 25 ng partikül non-toksik miktar olarak belirlenmiştir. Morfolojik gözlem Giemsa boyama ile gerçekleştirilmiştir. Poli(GDMA) ve poli(GDMA-DMAEM) lateks partiküller ile modifiye edilmiş yüzeylerde L929 hücrelerin kültürü gerçekleştirilmiştir. Hücre üremesinin takibinde MTT testi kullanılmıştır. Poli(GDMA-DMAEM) lateks partiküllerle modifiye edilmiş yüzeylerde poli(GDMA) lateks partiküllerle modifiye edilmiş ve polistiren yüzeylere nazaran daha verimli bir hücre yapışması tespit edilmiştir. Partiküller üzerindeki hücrelerin morfolojileri ışık mikroskobu ve SEM ile görüntülenmiştir. Biyomedikal uygulamalarda malzeme yüzeylerinin poli(GDMA-DMAEM) lateks partiküller ile modifiye edilmesinin hücre yapışmasını destekleyebileceği görülmüştür.Çalışmanın ikinci kısmında Fe+2 ve Fe+3 tuzlarının birlikte çöktürülmesiyle hazırlanan demir oksit nanopartiküllerin varlığında çöktürme polimerizasyonu ile manyetik poli (gliserol dimetakrila)t (m-poli(GDMA)) partiküller sentezlenmiştir. Karakterizasyon çalışmaları DLS, FTIR, VSM ve SEM kullanılarak yapılmıştır. m-poli(GDMA) lateks partiküller hücre kültürü çalışmalarından önce etanol ve UV ışığı ile sterillenmiştir. Polistiren hücre kültürü kaplarında MC3T3-E1 preosteoblat hücre hattı ile m-poli(GDMA) lateks partiküller etkileştirilmiştir. Uygun bir mıknatıs kullanılarak partiküller üzerinden hücreler manyetik alana tabi tutulmuştur. Hücre-partikül etkileşimleri ışık mikroskobu ve SEM ile gözlenmiştir. Dışarıdan uygulanan manyetik alanın hücre içi iskeleti yeniden organize ettiği ve buna bağlı olarak da hücre biyokimyasının değiştiği belirlenmiştir. Bu durum hücre geometrisi ve uzunluğunu değiştirmektedir. Hücre içerisindeki fiber organizasyonu ve yoğunluğundaki değişim ise hücre fonksiyonlarını etkilemektedir. Hücre üremesi MTT testi ile takip edilmiş ve manyetik alanın hücre üremesi üzerinde herhangi bir etkisi olmadığı belirlenmiştir. Ayrıca m-poli(GDMA) lateks partiküllerin kullanılan konsantrasyonda (100 pg partikül/hücre) hücreler üzerinde toksik etkiye sahip olmadığı görülmüştür. Osteojenik farklılaşma ALP (alkalin fosfataz) aktivitesi ile belirlenmiştir. Von Kossa boyama ile morfolojik gözlem yapılmıştır. ALP analizleri mekanik stresin osteojenik farklılaşmayı arttırdığını göstermiştir. Von Kossa boyamada, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında matris mineralizasyonunun daha yaygın olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Functionalization of material surfaces plays an important role in the development of new biomedical devices, such as bio-micro-electromechanical systems (BioMEMS), three-dimensional micro- and nano-memory chips, DNA-and protein-based biochips, biosensors and cell culture studies. In the first part of this study we improved latex particles to enhance cell attachment on the surface. Monodispersed latex particles, 791 nm in size, were synthesized by precipitation polymerization of glycerol dimethacrylate (GDMA). Then these particles were treated with bromine. Finally, dimethylaminoethylmethacrylate (DMAEM) brushes were created on the surface of particles by atom transfer radical polymerization (ATRP). DMAEM groups give thermosensitive character to the Poly(GDMA) latex particles. Cytotoxicity test according to the ISO 10993/EN 30993 standard was performed by using L929 cell cultures. Measurement of cell viability and proliferation were accomplished by MTT. No toxicity againts cell proliferation was observed when the particle concentration was 25 ng per cell. Morphological observation was performed by Giemsa stainning. Cell culture studies were achieved by using poly(GDMA) and poly(GDMA-DMAEM) latex particles onto cell culture plates. Cell proliferation was measured by MTT assay. It is observed that poly(GDMA-DMAEM) latex particles enhanced cell proliferation compared with poly(GDMA) latex particles and control groups. Cell spreading was observed by optic microscope and SEM. The surface with these latex particles may find useful applications as adhesion modifiers for cells in biomedical applications.In the second part of this study, magnetic poly (glycerol dimethacrylate) (m-poly(GDMA)) latex particles were synthesized by precipitation polymerization in the presence of iron oxide nanoparticles obtained by co-precipitation of Fe2+ and Fe3+ salts. Characterization studies were performed by DLS, FTIR, VSM and SEM. Before cell culture studies, m-poly(GDMA) latex particles were sterilized by ethanol and UV light. MC3T3-E1 preosteoblast cells were treated with m-poly(GDMA) latex particles on polystyrene surfaces of cell culture dishes. Through the magnetic particles, magnetic field was applied on to the cells by an appropriate magnet. Cell and particles interactions were observed by optic microscope and SEM. Magnetic field, lead to rearrangements in the internal cytoskeleton (CSK), and these changes altered cellular biochemistry. Therefore it affected that geometry and the length of the cells as a result of osteogenic differentiation, resulting not only in fiber remodeling, but also changes in fiber density, which could in turn affect cell function. Cell proliferation was measured by MTT test. There was no effect of magnetic field on to the cell proliferation and no toxicity againts cell proliferation was observed when the particle concentration was 100 pg per cell. Osteogenic differentation was measured by ALP (alkaline phosphatase) activity and observation was performed by Von Kossa stainnig. ALP assay proved that mechanical stress enhanced osteojenic differentiation. Von Kosa stainning indicated that matrix mineralization diffused throughout the culture compared the control group.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    183849

    Eş boyutlu, katyonik, fonksiyonel grup içeren/içermeyen, manyetik yüklü nanopartiküllerin sentezi, karakterizasyonu ve nükleik asit uygulamaları

    Monosize, cationic, functional/non-functional group carrying, magnetic nanoparticle synthesis, characterization and their nucleic acid applications

    GÜLDEM GÜVEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. ERHAN PİŞKİN

  2. Tez No

    458860

    Dual-curable textile adhesives for cord/rubber applications

    Çift-kürlenebilen tekstil yapıştırıcılarının kord kumaş/kauçuk uygulamaları

    ZEHRA YILDIZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN

  3. Tez No

    269192

    Polimer destekli manyetik nanopartiküllerle sulu çözeltiden ağır metal giderimi

    Removal of heavy metals from aqueous solution by polymer based magnetic nanoparticles

    ESRA BİLGİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜLKER BEKER

  4. Tez No

    293047

    Polimer destekli manyetik nanopartiküller ile sulu çözeltiden krom (vı) giderimi

    Removal of hexavalent chromium [cr(vi)] from aqueous solution by polymer supported magnetite nanoparticles

    İSMET GÜL BUYRUKLARDAN KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. ÜLKER BEKER

  5. Tez No

    104088

    Tuçbilek Termik Santrali uçucu küllerinin karakterizasyonu ve yan ürünlerinin eldesi

    Characterization and receovery of Tunçbilek Power Station fly ash by-products

    ORHAN ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK

Geri Dön