3D patterned cardiac tissue construct formation using biodegradable materials
Biyobozunur malzemelerden üç boyutlu, yönlendirilmiş kalp kas dokusu oluşturulması
- Tez No: 238274
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GAMZE TORUN KÖSE, PROF. DR. VASIF HASIRCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bölümü
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 173
Özet
Kalp, koroner damar tıkanıklığı sonucu ölen veya özürlü olan kalp kası dokusunu yenileme yetisine sahip değildir. Ventriküler restorasyon ölü dokunun kesilip çıkarılması ve kalbin daha verimli çalışır hale getirilmesi için yerine kalp greftinin yerleştirilmesini içerir. Bu çalışmanın amacı, ölü kalp kasının yerine geçebilecek kalp kası grefti tasarlamak ve geliştirmektir. Temel olarak, birbirine paralel yönlenmiş kordon dokusu (Wharton Jeli) mezenşimal kök hücreleri (MKHleri) içeren üç boyutlu mikrofiber taşıyıcılar ve bu hücrelere besiyeri sağlayacak biyobozunur makrogözenekli borucuklardan oluşan bir yapı tasarlanmıştır.Yönlendirilmiş mikrofiber (çap: 1.16 - 1.37 µm) taşıyıcılar ve makro gözenekli borucukların yapımında kullanılmak üzere poli(gliserol sebasat) (PGS) prepolimeri sentezlenmiş ve P(L-D,L)LA ve/veya PHBV ile karışımları oluşturulmuştur. PGS eklenmesi sonucu polimerik karışımların hidrofilisitesinin ve yumuşaklığının arttığı görülmüştür. Wharton Jeli (WJ) MKHleri, akım sitometresi ile hücre yüzey antijenlerinin belirlenmesi ve mezodermal kökenli hücrelere(osteoblast, adiposit, kondrosit) farklılaştırılmaları yoluyla karakterize edilmiştir. WJ MKHlerin büyüme faktörleri varlığında kalp kası hücrelerine farklılaşma potansiyelleri RT-PCR ve immünositokimya ile çalışılmıştır. WJ MKHlerinin farklılaştırılmamış halde bile kardiyomyojenik transkripsiyon faktörlerini ürettiği belirlenmiştir. Farklılaşma sonucu ventriküler sarkomer proteini üretimi gözlenmiştir. Elektro-eğirme yöntemiyle hazırlanmış yönlendirilmiş mikrofiber PHBV-P(L-D,L)LA-PGS taşıyıcılar, WJ MKHlerin yapıya nüfuz etmelerine imkan sağlamış ve hücre çoğalmasını geliştirmiştir. Üç boyutlu kalp kası greftinin elde edilmesi amacıyla WJ MKHleri mikrofiber taşıyıcılara ekilmiş ve bu yapılar makrogözenekli borucuklar etrafına sarılmıştır. Üç boyutlu yapı (4 mm x 3.5 cm x 2 mm) biyoreaktör içinde inkübe edilmiş ve iki hafta boyunca yönlenmiş hücrelerin homojen dağılımını korumuştur. Besiyerinin üç boyutlu yapının içinden akışının belirgin pozitif etkisi görülmüştür.Bu çalışma, ventriküler restorasyonda kullanılabilecek, yapıca doğal dokuya özdeş ve büyüyebilen, kalın, otolog kalp kası greftinin elde edilmesi yolunda önemli bir adımı teşkil etmektedir.
Özet (Çeviri)
The heart does not regenerate new functional tissue when myocardium dies following coronary artery occlusion, or is defective. Ventricular restoration involves excising the infarct and replacing it with a cardiac patch to restore the heart to a more efficient condition. The goal of this study was to design and develop a myocardial patch to replace myocardial infarctions. A basic design was developed that is composed of 3D microfibrous mats that house mesenchymal stem cells (MSCs) from umbilical cord matrix (Wharton?s Jelly) aligned parallel to each other, and biodegradable macroporous tubings to supply growth media into the structure.Poly(glycerol sebacate) (PGS) prepolimer was synthesized and blended with P(L-D,L)LA and/or PHBV, to produce aligned microfiber (dia 1.16 - 1.37 µm) mats and macroporous tubings. Hydrophilicity and softness of the polymer blends were found to be improved as a result of PGS introduction. The Wharton?s Jelly (WJ) MSCs were characterized by determination of their cell surface antigens with flow cytometry and by differentiating them into cells of mesodermal lineage (osteoblasts, adipocytes, chondrocytes). Cardiomyogenic differentiation potential of WJ MSCs in presence of differentiation factors was studied with RT-PCR andimmunocytochemistry. WJ MSCs expressed cardiomyogenic transcription factors even in their undifferentiated state. Expression of a ventricular sarcomeric protein was observed upon differentiation. The electrospun, aligned microfibrous mats of PHBV-P(L-D,L)LA-PGS blends allowed penetration of WJ MSCs and improved cell proliferation. To obtain the 3D myocardial graft, the WJ MSCs were seeded on the mats, which were then wrapped around macroporous tubings. The 3D construct (4 mm x 3.5 cm x 2 mm) was incubated in a bioreactor and maintained the uniform distribution of aligned cells for 2 weeks. The positive effect of nutrient flow within the 3D structure was significant.This study represents an important step towards obtaining a thick, autologous myocardial patch, with structure similar to native tissue and capability to grow, for ventricular restoration.
Benzer Tezler
- Biyomagnetik olaylar
Başlık çevirisi yok
M.TOGAN ÇANDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. İNCİ AKKAY
- Development and use of contactless magnetic manipulation methodologies for the formation of 3D cardiac models
3B kardiyak modellerin oluşturulması için temassız manyetik manipülasyon metodolojilerinin geliştirilmesi ve kullanılması
RABİA ÖNBAŞ
Doktora
İngilizce
2022
Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHU ARSLAN YILDIZ
- Konjenital septal defektlerin onarımına yönelik perikard bazlı rejeneratif kardiyak yamaların doku mühendisliği yöntemi ile geliştirilmesi
Development of pericardium based regenerative cardiac patches by tissue engineering approach to repair congenital septal defects
ŞÜKRÜ ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2021
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEZBAN ULUBAYRAM
- Automatic myocardial strain analysis in cardiac tagged MRI
Manyetik işaretlemeli kalp MR görüntülenmesinde miyokardiyum bölgesinin otomatik kasılma analizi
EVREN AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Tıbbi BiyolojiBoğaziçi ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENGİZHAN ÖZTÜRK
- In silico design of hERG non-blocker compounds with retained pharmacological activity using multi-scale molecular modeling applications
hERG bloker olmayan farmakolojik aktivitesi korunmuş bileşiklerin çok boyutlu moleküler modelleme uygulamaları ile in siliko tasarımı
GÜLRU KAYIK
Doktora
İngilizce
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN TÜZÜN
DOÇ. DR. SERDAR DURDAĞI