Peptide nanofibers for engineering tissues and immune system
Doku ve immün sistemde mühendislik için peptit nanofiberler
- Tez No: 352024
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY, YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biology, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: peptit amfifil, nanofiber, biyomalzeme, doku mühendisliği, ilaç taşıma, immünomodülasyon, peptide amphiphiles, nanofibers, biomaterials, tissue engineering, drug delivery, immunomodulation
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 194
Özet
Biyoloji ve malzeme biliminin disiplinlerarası çalışması kompleks hastalıklara çare bulunması için önemlidir. Malzeme biliminin geldiği nokta bize malzemeleri nanoölçekte kontrol etmemizi ve onları spesifik tıbbi amaçlara yönelik tasarlamamızı mümkün kılıyor. Bu biofiziksel ve biyokimyasal sinyalleri malzemelere onları biyolojik olarak fonksiyonel yapmak için ekleyebilmemizi içeriyor. Bu sinyaller normal veya hastalık durumunda hücreler tarafından algılanarak onların karar verme süreçlerini etkiliyor ve sonunda hücre davranışında değişikliğe yol açıyorlar. Ancak hücre ortamı bu sinyaller açısından o kadar karmaşıktır ki sentetik malzemelerle bunları taklit etmemiz – kaynaklarımızın sınırlılığını göze alınca – ulaşılabilir değildir. Bu yüzden yapısal olarak sade fakat aynı zamanda biyolojik olarak kritik ve hücre davranışını arzu edilen yöne doğru çekecek sinyalleri ayırt etmemiz gerekiyor. Bu tezde doku mühendisliği ve bağışıklık uygulamaları için peptit nanofiber sistemler açıklanmıştır. İlk sistem hücrelerarası matrisde büyüme faktörlerine bağlanan ve onların fonksiyonlarını düzenleyen, bu yüzden fizyolojik süreçlerin çalıştırılması için merkezi olan polimerden – heparan sülfattan (HS) esinlenilmiştir. HS'tan doğru kimyasal fonksiyonel grupları taşıyan peptit nanofiberler büyüme faktörlerine karşı spesifik etkileşim göstermiş ve HS içeren doğal matrisler gibi endotel hücreleri damar oluştumaya yönlendirmiştir. Bu özellikleri göz önünde bulundurduğumuzda bu peptit nanofiberler dokuların efektif rejenerasyonu için faydalı olabilir. İkinci olarak bir enfeksiyon sinyali olan patojenik DNA'dan motifler taşıyan peptit nanofiberler sistemler geliştirilmiştir. Kendi başına immünojenik olmamasına rağmen, bu nanofiberler patojenik DNA'ya karşı immün tepkiyi hücreiçi patojenler ve kansere karşı savaşmasına yararlı olabilecek bir kontekste yönlendirmiştir. Bütünlükte, bu tez yapısal olarak sade fakat uygun biyofiziksel ve biyokimyasal sinyallerin arzuedilen biyolojik süreçleri çalıştırabilmemiz için sinerji oluşturabileceğini gösteriyor.
Özet (Çeviri)
Interdisciplinary work at the interface of biology and materials science is important for finding cures to complex diseases. Achievements in materials science allow us to control materials at nanoscale and design them according to specific therapeutic purposes. This includes incorporating biophysical and biochemical signals into materials to make them biologically functional. These signals are sensed by cells in normal or pathological cases and influence their decision-making process, which eventually alters cellular behavior. However, cellular environment is so complex in terms of these signals that recapitulating it with synthetic materials is unattainable considering our limited resources. Therefore, we need to distinguish those signals that are structurally simple, but at the same time biologically critical, that would drive cellular behavior to desired outcome. In this thesis, I will describe peptide nanofiber systems for tissue engineering and vaccinology applications. First system is inspired from heparan sulfate (HS) – a natural polymer in extracellular matrix – that bind to growth factors and regulate their functioning, therefore central for induction of various physiological processes. Peptide nanofibers with right composition of bioactive chemical functional groups from HS showed specific interaction with growth factors and induced endothelial cells to form blood vessels similar to natural matrices carrying HS. Considering mentioned features, these peptide nanofibers could be useful for effective regeneration of tissues. Secondly, the peptide nanofiber system carrying pathogenic DNA motives, which is an infection signal, was developed. While non-immunogenic by itself, these nanofibers shifted immune response against pathogenic DNA towards a context that is useful for fighting intracellular pathogens and cancer. Overall, this thesis demonstrates that structurally simple but appropriate biophysical and biochemical signals could be synergistic for inducing desired biological processes at the nanoscale.
Benzer Tezler
- Üç boyutlu yazıcı ile jelatin bazlı yara örtüsü geliştirilmesi
Development of gelatin-based wound dressing with three-dimensional printer
ESRA GİRGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiSakarya ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR
PROF. DR. OĞUZHAN GÜNDÜZ
- Small functional groups presented on peptide nanofibers for determining fate of rat mesenchymal stem cells
Peptit nanofiberler üzerinde sunulan küçük fonksiyonel grupların rat mezenkimal kök hücreleri kaderinin belirlenmesi için kullanılması
ÖNCAY YAŞA
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
- Bioactive peptide nanofibers for tissue regeneration
Doku rejenerasyonunda biyoaktif peptit nanofiberler
GÖZDE UZUNALLI
Doktora
İngilizce
2016
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
- Functionalized nanofiber based scaffold in nerve tissue engineering
Sinir doku mühendisliğinde işlevselleştirilmiş nanofiberlerin kullanımı
İREM AYŞE KANNECİ ALTINIŞIK
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
PROF. DR. GAMZE KÖSE
- 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
2015
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU