Geri Dön

Biyomimetik apatit kaplı ve heparin fonksiyonalitesine sahip kitosan doku iskelelerinde kondrosit ve osteoblast aktivitelerinin incelenmesi

Investigation of chondrocyte and osteoblast activities on biomimetic apatite-coated and heparin-functionalized chitosan scaffolds

PDF İndir

  1. Tez No: 216791
  2. Yazar: SEZİN ADAY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Kitosan, dondurarak kurutma, heparin, SBF (simulated body fluid), doku mühendisliği, Chitosan, freeze-drying, heparin, SBF (simulated body fluid), tissue engineering
  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: 116

Özet

Sunulan çalışmanın amacı, doğal bir polimer olan kitosandan hazırlanan ve biyomimetik apatit ile kaplanan ya da heparin ile işlevsel hale getirilen doku iskelelerinin karakterizasyonunun yapılarak, bu yapıların kemik ve kıkırdak hücrelerinin aktiviteleri üzerindeki etkilerinin belirlenebilmesidir.Çalışma kapsamında kitosan doku iskeleleri, > % 85 deasetilasyon derecesine (DD) sahip kitosan kullanılarak dondurarak-kurutma tekniğiyle hazırlanmıştır. % 2'lik kitosan çözeltilerinden hazırlanan bu iskelelerin gözenek boyutu ~ 100 ?m'dir. Hazırlanan doku iskeleleri daha sonra 10 kat konsantrasyondaki sentetik vücut sıvısı (10X SBF) çözeltisi kullanılarak apatit ile kaplanmış ya da heparinin yapıya kovalent veya elektrostatik olarak bağlanmasıyla fonksiyonel hale getirilmiştir.Hazırlanan kitosan doku iskelelerinde osteoblast ve kondrositlerin davranışları (yapışma, yayılma, üreme ve farklılaşma) hücre kültürü testleriyle incelenmiştir. Bu çalışmalarda, pre-osteoblast hücre hattı MC3T3-E1 ve kondrojenik hücre hattı ATDC5 kullanılmıştır. Hücre üremesi MTT (3-(4,5-dimethylthiazoyl-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) ile değerlendirilirken, morfolojik gözlemler SEM (taramalı elektron mikroskobu) ve CLSM (konfokal lazer taramalı mikroskobu) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hücre farklılaşmasının belirlenmesi amacıyla kemik hücreleri için osteokalsin testi, ALP (alkalen fosfataz) aktivitesi ölçümü ve von Kossa boyaması yapılırken; kıkırdak hücrelerinin farklılaşması, GAG (glikozaminoglikan) miktarlarının ölçümüyle değerlendirilmiştir.MC3T3-E1 hücreleri ile gerçekleştirilen çalışmalar, kaplama içermeyen iskelelerle karşılaştırıldığında, apatit kaplı doku iskelelerinin hücre üremesini uyardığını göstermiştir. Özellikle 24 sa SBF muamelesi görmüş doku iskelelerindeki hücrelerin farklılaşma değerlerinin (ALP ve osteokalsin miktarları), kültürün ilerleyen günlerinde arttığı gözlemlenmiştir. Heparin bağlı yüzeylerde ise MC3T3-E1 hücrelerinin gerek üremesi, gerekse farklılaşması uyarılmıştır. ATDC5 hücreleriyle yapılan çalışmalarda, heparinin özellikle kültürün 2. haftasından sonra hücre üremesini arttırdığı ortaya konmuştur. ATDC5 hücre kültür çalışmalarında kullanılan tüm doku iskelelerinin farklılaşmayı desteklediği; ancak serbest heparinin diğer gruplara göre çok daha yüksek GAG değerleri verdiği görülmüştür.Çalışmalardan elde edilen sonuçlar, kitosan doku iskelelerinin kemik ve kıkırdak doku mühendisliği çalışmaları için uygun malzemeler olabileceğini ortaya koymuştur.

Özet (Çeviri)

The purposes of the present study are to characterize the scaffolds which are prepared using a natural polymer, chitosan, and coated with biomimetic apatite or functionalized with heparin and to identify the effects of these structures on the activity of bone and cartilage cells.In this study, chitosan scaffolds were prepared by freeze-drying technique using chitosan with the deacetylation degree (DD) of >85 %. The pore size of these scaffolds which were prepared by 2 % (w/v) chitosan solution was ~ 100 ?m. The scaffolds were then coated with apatite by using 10X synthetic body fluid (SBF) solution or functionalized with covalently or electrostatically bound heparin.The behaviours (attachment, spreading, proliferation and differentiation) of osteoblasts and chondrocytes were investigated with cell culture tests. In these studies, pre-osteoblast MC3T3-E1 and chondrogenic ATDC5 cell lines were used. Cell proliferation was evaluated by MTT (3-(4,5-dimethylthiazoyl-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) and morphological observations were carried out using SEM (scanning electron microscope) and CLSM (confocal laser scanning microscope). In order to detect cellular differentiation, osteocalcin test, ALP (alkaline phosphatase) activity measurement and von Kossa staining were performed for bone cells and GAG (glycoseaminoglycans) measurement was used for cartilage cells.The studies carried out using MC3T3-E1 cells showed that apatite-coated scaffolds stimulated cell proliferation compared to non-coated scaffolds. Especially, cell differentiation values (ALP and osteocalcin) of the cells on 24h SBF-treated scaffolds increased in the following days of the culture. Both proliferation and differentiation of MC3T3-E1 cells were stimulated on heparin-immobilized surfaces. In the studies carried out using ATDC5 cells, it was shown that heparin induced cell proliferation particularly after the second week of the culture. It was seen that all the scaffolds used in ATDC5 cell culture studies were supported differentiation, however, free-heparin indicated higher GAG values compared to other groups.The results of these studies were indicated that chitosan scaffolds may be suitable materials for bone and cartilage tissue engineering studies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    346072

    Biyomimetik yöntemle bor katkılı doku iskelelerinin geliştirilmesi ve kemik doku mühendisliğindeki etkinliklerinin araştırılması

    Development of boron containing tissue scaffolds by biomimetic method and investigation of their effectiveness in bone tissue engineering

    ÖZGE EKİN TUNÇAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU

  2. Tez No

    313032

    Titanyum yüzeyinin yapay vücut sıvısı yardımıyla apatit minerali ile kaplanmasına hidrotermal ön-işlem şartlarının etkisi

    The effect of apatite coating hydrothermally pre-treated titanium surface in simulated body fluid.

    MEHMET DİNÇER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KORAY ÖZTÜRK

  3. Tez No

    421296

    Kitosan/biyomimetik bor nano hidroksiapatit doku iskelesinin diş pulpa-dentin kompleksinin rejenerasyonunda kullanılması

    Pulp–dentin complex regeneration by boron doped biomimetic nano hydroxyapatite coated chitosan scaffolds

    FARZIN ASGHARI SANA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Diş HekimliğiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ARLİN SERPUHİ KİREMİTCİ

  4. Tez No

    723039

    Development of antibacterial coatings on titanium based biomaterials

    Titanyum esaslı biyomalzemeler üzerinde antibakteriyel kaplamalar geliştirilmesi

    DİLEK TEKER AYDOĞAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  5. Tez No

    735234

    Aşırı kron harabiyetli endodontik tedavili premolarlarda iki farklı fiber ile güçlendirilen direkt kompozit endokronların basma dayanımlarının karşılaştırılması

    Comparison of compression strength of direct composite endocrowns that reinforced with two different fibers in endodontic treatment premolars with exremely crown damage

    DERSİM GÖKCE

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Diş HekimliğiDicle Üniversitesi

    Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMRAH AYNA

Geri Dön