Geri Dön

Peptite based designed biomaterials for medical applications through biomimetic approach

Biomimetik yaklaşımı ile peptid bazlı biyomalzemelerin medikal uygulamalar için geliştirilmesi

  1. Tez No: 350397
  2. Yazar: HİLAL YAZİCİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CANDAN TAMERLER, PROF. DR. MEHMET SARIKAYA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 244

Özet

İmplantasyon ve doku mühendisliği alanlarında, hücre davranışlarının ve biyolojik cevabın organik ve anorganik ara kesitlerinde kontrol edilebilmesi önemli bir sorundur. Konakçı organizmanın implant malzemelere vereceği biyolojik cevabı etkileyen faktörlerden çoğunluğu anorganik malzemenin yüzey özellikleri ile ilgilidir. İmplant doku entegrasyonu hücre tutunmasının, hücre çoğalmasının ve biyomineralizasyonun iyileştirilmesi, bakteriyel enfeksiyonun önlenmesi gibi faktörlere bağlı olup, bu faktörler yüzey özellikleri değiştirilerek kontrol edilebilmektedir. Yüzey kimyasinin biyolojik olarak aktif moleküllerin immobilzasyonu ile değiştirilmesi implant-doku etkileşiminin geliştirilmesinde alternatif bir yol oluşturmaktadır. Bu tür yüzey modifikasyonlarında, sadece belli özellikteki malzemeye özgü, spesifik fonksiyonel gruplar, sentetik yollar gerektiren geleneksel immobilizasyon yöntemleri çok sık uygulanır. Halen kimyasal ajanlara alternatif olabilecek biyouyumlu, biyomoleküllerle oluşturulan bileşimlerde fonksiyonelliği koruyabilecek yeni bağlayıcı moleküllere ihtiyaç vardır. Anorganik yüzeylere bağlanan peptitler (GEPI) implant yüzeylerde yüzey tanıma özelliklerinden dolayı gerçek biyolojik fonksiyonelleştirmesi yaparak implant yüzeye bağlanıp montaj olabilirler. Bu tez çalışmasında, ilk olarak titanyum diş implant yüzeyine (cp Grade4) ilgisi olan peptitleri hücre yüzey gösterim teknolojisi ile elde ettik ve sonrasında bağlanma ilgisi, özgünlük, moleküler yapı ve sitotoksisite açısından tam olarak karakterize ettik. Sonrasında, peptilerin biyolojik yüzey modifikasyonları için moleküler bağlayıcı olarak potensiyel uygulanabilirliğini osseointegrasyon için kritik olan üç farklı örnekle gösterdik: hücre bağlanmasını iyilestirmek üzere RGD ile kombinasyonu, bakteriyel enfeksiyonu önlemek üzere için antimikrobiyel peptit ile konjugasyonu, yüzeyde mineralizayon olusturabilmesi için mineralizasyon özelliği olan peptitle konjuasyonu. Bu tezin kapsamında, GEPI`lerin moleküler bağlayıcı olarak hücre-yüzey arasındaki ilişki ve mineralizayonun kontrolünde dikkat çekici potensiyeli ara kesitte yüzey ile oluşturabildikleri etkileşimleri açısından gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

In restorative medicine and implantation fields, regulation of cell behavior and cellular response at organic-inorganic interphase is a major challange. Majority of the factors that effect the biological response of host tissues to implant materials rely on surface properties. The implant-tissue integration depends on promotion of cell adhesion, cell proliferation, and biomineralization, all of which can be regulated by altering surface properties. Modifying surface chemistry via immobilization of biologically active molecules is one of the alternative way to improve implant-tissue interactions. Conventional immobilization methods are often applicable only to a limited range of materials and require the presence of specific functional groups and synthetic pathways. There is still a need to develop more biocompatible linkers. Genetically engineered peptides for inorganics (GEPI) offers truly biological surface functionalization since the peptides with inorganic surface recognition can bind and assemble on the implant surfaces. In the scope of the dissertation, we first generated a set of sequences that have affinity to titanium dental implant surface (cp Grade 4) via cell surface display and then fully characterized them in binding affinity, specificity, molecular structure and cytotoxicty. We next demonstrated their potential applicability for biological surface modifications in three case studies; promoting cell adhesion through conjugating with RGD, preventing bacterial infection through conjugating with an antimicrobial peptide, promoting mineralization conjugating with mineralization directing peptide, covering all aspects that are critical for osseointegration. Overall, we demonstrated GEPIs as remarkable potential biological linkers to regulate cell-surface interactions and mineralization through their controlled interactions induced at the interphase.

Benzer Tezler

  1. Constructing peptide (GEPI)-protein molecular hybrids by using genetic engineering methods for materials and medical applications.

    Malzeme ve medikal uygulamalar için gen mühendisliği yoluyla peptid (GEPI)-protein hibritlerin oluşması.

    DENİZ ŞAHİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CANDAN TAMERLER

    PROF. DR. MEHMET SARIKAYA

  2. Design and development of ECM-inspired peptide-based nanostructures for bioengineering and biomedicine

    Biyomühendislik ve biyotıp uygulamaları için hücreler arası matriksten esinlenilen peptit nanoyapıların tasarımı ve geliştirilmesi

    ELİF ARSLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Biyomühendislikİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY

  3. Aggregation characteristics of amphiphilic peptides

    Amfifilik peptitlerin kümelenme özellikleri

    BEYTULLAH ÖZGÜR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    BiyofizikKoç Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET SAYAR

  4. Kemik doku onarımı için hidroksiapatit/peptit amfifil bazlı nanokompozit doku iskelelerinin geliştirilmesi

    Development of hydroxyapatite/peptide amphiphile based nanocomposite scaffolds for bone tissue repair

    SONER ÇAKMAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU

  5. Controlled release of tetracycline hydrochloride from silica based polycaprolactone nanohybrides

    Silika esaslı polikaprolakton nanohibritlerden tetrasiklın hidroklorürün kontrollü salınımı

    AYBUKE CENGİZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR