İnsan dermal fibroblast ve keratinositlerini içeren kitosan-jelatin/fibrin yapıştırıcı esaslı iki tabakalı yapay deri sisteminin geliştirilmesi
Development of bilayer artificial skin based on chitosan-gelatin/fibrin glue system containing human dermal fibroblasts and keratinocytes
- Tez No: 355630
- Danışmanlar: PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sunulan tez çalışmasında iki tabakalı yapay deri eşleniği oluşturulması amacıyla kitosan-jelatin süpergözenekli hidrojel (SPH) doku iskelelerinde kültive edilen insan dermal fibroblast hücreleri (Detroit 551) ve TISSEEL®, fibrin yapıştırıcı içerisinde süspanse edilen insan keratinosit hücreleri (HS2) ile ko-kültür sistemi oluşturulmuştur. Kitosan-jelatin doku iskelelerinin üretimi mikrodalga-destekli gaz köpükleştirme yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Gaz köpükleştirici ajan olarak NaHCO3, çapraz bağlayıcı olarak ise glioksal kullanılmıştır. Kitosan-jelatin hibrid doku iskelelerinin mikroyapısı SEM (taramalı elektron mikroskobu) kullanılarak incelenmiş ve ortalama gözenek çapları 509±101 μm olarak bulunmuştur. Sıkıştırma testi ile doku iskelelerinin elastik modül değeri 0.01 MPa olarak belirlenmiştir. Doku iskelelerinin su tutma kapasitesi, şişme oranı ve denge şişme değerine ulaşma süresi sırasıyla; %48, 42.4±2.9 ve 60 s olarak hesaplanmıştır. Boşluk kesri 0.22±0.08 mL/g olarak bulunan hidrojellerin yoğunlukları 0.07±0.00 g/mL olarak hesaplanmıştır. Kitosan-jelatin yapıya ait moleküler grupların gösterilmesi amacıyla Fourier dönüşümlü toplam yansımalı azaltılmış kızılötesi spektroskopisi (ATR-FTIR) kullanılmıştır. Hidrojellerin termal davranışı termogravimetrik analiz ile belirlenmiştir. ii Sunulan çalışmada iki tabakalı yapay deri eşleniğinin oluşturulması amacıyla 4 farklı hücre kültür sistemi kurulup 28 gün sürdürülmüştür. İlk sistem olarak, kitosan-jelatin doku iskelelerine dermal fibroblast hücreleri ekilerek doku iskelesi-fibroblast etkileşimi araştırılmıştır. Kitosan-jelatin doku iskeleleriyle kurulan dermal fibroblast ve keratinosit ko-kültür sisteminde ise fibroblast-keratinosit etkileşimi görülmüştür. Üçüncü sistem olarak keratinosit hücreleri fibrin jel içerisinde kültive edilerek fibrin jelin keratinosit büyümesine etkisi incelenmiştir. Dördüncü sistemde, kitosan-jelatin doku iskeleleri dermal fibroblast hücreleri ile 7 gün boyunca kültive edildikten sonra keratinosit hücreleri ile süspanse edilen TISSEEL® fibrin yapıştırıcı doku iskelesi üzerinde bir tabaka halinde birleştirilmiştir. Hücre canlılığı ve çoğalması MTT (3-(4,5-dimethylthiazoyl-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) analizi ile gösterilip hücrelerin biyomalzeme üzerinde gösterdikleri morfolojik davranışlar SEM ile incelenmiştir. kollajen 1 (COL1), fibronektin (FN), lorikrin (LOR) ve keratin 14 (KRT14) gen ifadeleri RT qPCR (gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu) ile belirlenmiştir. Sonuç olarak, HS2 ve Detroit 551 hücrelerinin ayrı iki tabakada kültive edilmesinin hücresel canlılığı ve aktiviteyi desteklediği, önerilen deri eşleniği sisteminin geliştirilerek deri doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere uygun bir deri modeli olacağı düşünülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, we aimed to obtain an artificial bilayer skin substitute by combining human dermal fibroblasts (Detroit 551) cultured on chitosan-gelatin superporous hydrogels (SPHs) as a dermal layer and human keratinocytes (HS2) suspended in fibrin gel as an epidermal layer. A novel chitosan-gelatin scaffold was prepared in superporous hydrogel (SPH) form by microwave irradiation-supported gas foaming method. Sodium bicarbonate was used as gas blowing agent and crosslinking was achieved by means of glyoxal. Average pore diameters of the scaffolds were calculated from SEM (Scanning Electron Microscope) photographs as 509±101 μm and elastic modulus determined by compression test was 0.01 MPa. The water uptake capacity, swelling ratio and time to reach equilibrium for chitosan-gelatin SPHs were found to be 48%, 42.42±2.94, and 60 sec, respectively. Void fraction and density of the SPHs were calculated as 0.22±0.08 mL/g, 0.07±0.00 g/mL, respectively. Molecular structure and interactions of chitosan-gelatin SPHs were characterized by attenuated total reflection Fourier transformed infrared spectroscopy (ATR-FTIR). Thermal characterization of SPHs were done by thermogravimetric analysis. In cell culture studies, four types of cell culture systems were established and incubated for 28 days, in vitro. In the first group, chitosan-gelatin scaffolds were seeded with only Detroit 551 cells to determine the cell-material interactions and biocompatibility. In the second group, HS2 cells were inoculated into the chitosan-gelatin SPHs after 7 days culture of Detroit 551 cells on these scaffolds. In the third group, HS2 cells in fibrin glue were incubated on tissue culture plate. In the fourth group, HS2 cells suspended in fibrin glue were carried onto the scaffolds which were iv seeded with Detroit 551 cells. Cell viability and proliferation were analyzed by MTT (3-(4,5-dimethylthiazoyl-2-yl)-2,5- diphenyltetrazolium bromide) assay and morphological examination was carried out with scanning electron microscopy (SEM). Collagen I (COL1), fibronectin (FN), loricrin (LOR) and keratin14 (KRT 14) gene expressions were quantified by real time quantitative polymerase chain reaction (RT qPCR). In conclusion, cultivation of HS2 and Detroit 551 cells in bilayer skin tissue substitute supported the cell viability and activity. Presented bilayer artificial skin system could be considered as a potential skin substitute in skin tissue engineering applications.
Benzer Tezler
- Tam kalinlikta in vitro i̇nsan deri dokusu modeli olabilecek organotipik 3D cilt kültürlerinin oluşturulmasi ve mikroanatomisinin değerlendirilmesi
Development of organotypic 3D skin cultures as full-thickness ın vitro human skin tissue models and evaluation of their microanatomy
HATİCE DEMİR
Doktora
Türkçe
2026
BiyomühendislikAnkara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARZU ÇÖLERİ CİHAN
- Kontrollü bor salan biyobozunur yara örtülerinin geliştirilmesi ve dermal/mukozal rejenerasyonda kullanımlarının araştırılması
Development of controlled boron releasing biodegradable wound dressings and investigation of their usages in dermal/mucosal regeneration
ÖZGE EKİN AKDERE
Doktora
Türkçe
2022
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Fotostimülasyonun 2 ve 3 boyutlu in vitro hiperglisemik modellerde insan dermal fibroblast, keratinosit ve endotel hücreleri üzerindeki etkinliğinin incelenmesi
Investigation of the efficacy of photostimulation on human dermal fibroblasts keratinocyte and endothelial cells in 2d and 3d in vitro hyperglycemic models
SİMGE ÇITAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZER AYLİN GÜRPINAR
- In vitro üç boyutlu deri kesik yara modeli geliştirilmesi ve kanabidiolün yara iyileştirme etkisinin model üzerinde incelenmesi
Development of an in vitro three-dimensional skin incision wound model and examination of the wound healing effect of cannabidiol on the model
SÜMEYYE KOZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyoteknolojiNecmettin Erbakan ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELTEM DEMİREL KARS
- Kenevir (cannabis sativa) ve brokoli (brassica oleracea var. italica) türevli eksozom benzeri nanopartiküllerin hacat hücre hattı üzerindeki yara iyileştirme potansiyeli
The wound healing potential of exosome-like nanoparticles derived from cannabis (cannabis sativa) and broccoli (brassica oleraceae var. italica) on the hacat cell line
ZEYNEP YASMİN BAĞDATLI