Geri Dön

Poly(L-Lactic acid) (PLLA)-based meniscus tissue engineering

Poli(L-laktik asit) (PLLA)-temelli menisküs doku mühendisliği

PDF İndir

  1. Tez No: 305700
  2. Yazar: GÖKHAN BAHÇECİOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NESRİN HASIRCI, PROF. DR. VASIF HASIRCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 135

Özet

Menisküs diz eklemini sağlamla?tırma, kayganlaştırma, ve yük taşıma ve dağıtmasında görev alan bir fibrokıkırdak dokusudur. Menisküs yırtıkları, sporcuların aşırı yoğun çalışmaları, ya da genel olarak yaşlılıkla beraber dokunun dejenerasyonu sonucunda karşılaşılan yaygın bir sorundur. Yoğun acı, iş kaybı, dizin biyomekaniğinde bozulma ve yürüyememe, hatta bacakları hareket ettirememe gibi sorunlara yol açabilir. Menisküsün iç kısmında damarlanma olmadığı için bu bölgede oluşan yaralar kendiliğinden iyileşemezler, bu nedenle bunlara müdahale yapılması şarttır. Karma?ık yırtıkların olduğu bazı durumlarda geleneksel yöntemlerle yapılan müdahalaler başarılı olamamaktadır.Doku mühendisliği bu gibi yırtıkların tedavisinde umut verici alternatif bir yöntem olarak görülmektedir. Yöntem; hücre, hücre taşıyıcısı ve biyoaktif moleküllerin kaybedilmiş dokunun olduğu bölgeye uygulanmasını ve yeni doku oluşumunu içerir. Hücreler ve biyoaktif moleküller yeni dokuyu sentezlerken, taşıyıcı da yeni doku oluşuncaya kadar hücreleri yönlendiren destek görevi üstlenir, bu arada vücut tarafından yavaşça emilip yerini yeni dokuya bırakır. Bu şekilde, sonunda yeni bir doğal doku oluşması amaçlanır. Menisküs dokusunun tasarlanması hakkında literatürde az sayıda doku mühendisliği çalşması bulunmaktadır ve bunlardan hiç biri ne menisküs dokusunu tam olarak taklit edebilmiş ne de yeterli gerilme gücüne sahip hücre ta?ıyıcısı oluşturmayı başarabilmişlerdir.Bu in vitro çalışmada, doğal dokunun mükemmel bir taklidi olan üç boyutlu bir yapı tasarlanmıştır. Üç boyutlu yapı, sünger bir matris içinde, oluşumu sağlamlaştıran yönlendirilmiş kollajen fiberlerinin gömülmesini içermektedir. Sünger, belli bir polimer konsantrasyonuna sahip çözeltinin dondurulup vakum altında liyofilize edilmesiyle oluşturulmaktadır. Yapının içine hapsedilen yönlendirilmiş fiberlerin, çekme dayanımlarını artırması amaçlanmıştır. Basma dayanımını artırmak amacıyla, bu yapıya daha sonra çapraz bağlanan aljinik asit çözeltisi emdirilmiştir.En iyi sünger hazırlama koşulunu seçmek için değişik konsantrasyonda polimer çözeltileri (%2, %2,5, %3 ve %4 w/v), değişik dondurma sıcaklıklarında (-20oC ve -80oC) dondurularak hazırlanıp incelenmiştir. Süngerlerin mikroyapısı ve mekanik özellikleri incelendikten sonra, iyi mekanik özelliklerinin yanı sıra büyük gözeneklere sahip olduğu, gözenekliliği yüksek ve bağlantılı olduğu için %3'lük polimer çözeltisiyle -20oC'de dondurulup hazırlanan süngerler, üç boyutlu yapıya en uygun iskeleler olarak seçilmişerdir.Bu koşullarda hazırlanan üç boyutlu yapılara insan menisküs hücreleri ekilip 21 gün kültür edilmşlerdir. Yapılar üzerindeki hücre davranışları incelenmiştir. Aljinat kaplı olmayan yapılarda hücre tutunması ve çoğalmasının daha iyi olduğu görülmüştür. Fakat aljinatla kaplı yapılar kaplı olmayanlara göre daha yüksek basma dayanımı özellikleri göstermişlerdir. Bunun yanında kollajen fiberlerin, çekme dayanımını anlamlı ölçüde artırdıkları gözlenmştir.Bütün yapılarda fibrokıkırdağa özgü ekstraselüler matris görüldüğünden, bu yapıların menisküs doku replasmanlarında kullanılabilecek umut veren yapılar olduğu çıkarımı yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

Meniscus is a fibrocartilaginous tissue which plays an important role in joint stability, lubrication, and load bearing and transmission. Meniscal tears are commonly encountered in sports activities, or caused by degeneration of the cartilage with ageing. They lead to pain, loss of work, disturbed biomechanics of the knee and inability to walk or even move the legs. As the meniscal tissue is avascular in the inner portion, injury to this part does not heal by itself, and therefore treatments are needed. In some cases when complex tears occur, the tissue cannot be successfully treated with the conventional methods.Tissue engineering appears to be a promising alternative to treat such complex tears. It includes the application of cells on scaffolds (or cell carriers), and provision of bioactive agents to the site of injury in order to regenerate the damaged tissue. The cells and the bioactive agents are involved in the synthesis of the new tissue, while the scaffold acts as a support to guide the cells until the new tissue is formed, and it is slowly absorbed by the body leaving the new tissue behind. Thus, a natural tissue is generated at the end. Few studies have been reported on the tissue engineering of meniscus, but neither of them was able to completely mimic the meniscus structure, nor could they succeed in constructing scaffolds with sufficiently high tensile properties.In the current in vitro study, a novel 3D construct was proposed, in which the natural tissue is perfectly mimicked. The 3D construct consisted of aligned collagen fibers embedded within a foam network which stabilizes the structure. The foam was prepared by freezing a polymer solution with a certain concentration, and lyophilizing it. Aligned fibers were aimed to improve the tensile properties. The construct was impregnated in alginate gel, which was then crosslinked, to improve the compressive properties.The foam was prepared from (poly(L-lactic acid)/poly(lactic-co-glycolic acid) (PLLA/PLGA) solutions of various concentrations (2%, 2.5%, 3%, and 4% w/v) and at different freezing temperatures (-20oC or -80oC) to select the best preparation condition. After analysis of the microstructure and mechanical properties, foams prepared from 3% polymer solution frozen at -20oC were found to be the most appropriate for use as scaffold for the 3D construct, since they had large pores, high and interconnected porosity, as well as high mechanical strength.The 3D constructs were seeded with human meniscus cells and incubated for 21 days. Cell behavior on the constructs was examined. Cell attachment and proliferation was found to be better with the constructs not coated with alginate. However, the constructs coated with alginate demonstrated higher compressive strength. It was also found that incorporation of collagen fibers significantly improved the tensile properties.All the constructs were shown to lead to the production of extracellular components specific for fibrocartilages, and thus it was concluded that they were promising for use in meniscal replacement.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    493448

    Poli-L-laktik asit bileşenli dermal dolgunun tendon iyileşmesi üzerine etkisi

    The effect of poly-L-lactic acid dermal fillers on tendon healing

    MELİHCAN SEZGİÇ

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiAnkara Üniversitesi

    Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAVAŞ SEREL

  2. Tez No

    455719

    LDI-MS analizleri için etkin ve seçici yeni hedef yüzeylerin geliştirilmesi

    Development of novel target surfaces for effective and selective analysis in LDI-MS applications

    GÜLGÜN AYLAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    BiyoteknolojiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEMED DUMAN

    DOÇ. DR. ÖMÜR ÇELİKBIÇAK

  3. Tez No

    375128

    Biomechanical properties of osteoblast and cartilage cells on different scaffolds

    Farklı yapı i̇skeleleri̇nde osteoblast ve kıkırdak hücreleri̇ni̇n bi̇yomekani̇k özelli̇kleri̇

    BERİVAN ÇEÇEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyomühendislikDokuz Eylül Üniversitesi

    Biyomekanik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN HAVITÇIOĞLU

    PROF. DR. SERDAR ÖZÇELİK

  4. Tez No

    416604

    Polymer foaming with supercritical carbon dioxide

    Süperkritik karbondioksitle polimer köpükleşmesi

    NOVENDRA NOVENDRA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÇERAĞ DİLEK HACIHABİBOĞLU

    PROF. DR. NESRİN HASIRCI

  5. Tez No

    835255

    Fabrication of a biodegradable piezoelectric-based wearable sensor for non-invasive monitoring of dynamic human motions and physiological signals

    Dinamik insan hareketlerinin ve fizyolojik sinyallerin non-invazivizlenmesi için biyobozunur piezoelektrik tabanlı giyilebilir sensör üretimi Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik bilim ustası

    MOHSIN ALI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Mühendislik BilimleriKoç Üniversitesi

    Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    Assist. Prof. Dr. LEVENT BEKER

Geri Dön