Biomechanical properties of osteoblast and cartilage cells on different scaffolds
Farklı yapı i̇skeleleri̇nde osteoblast ve kıkırdak hücreleri̇ni̇n bi̇yomekani̇k özelli̇kleri̇
- Tez No: 375128
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN HAVITÇIOĞLU, PROF. DR. SERDAR ÖZÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: MG-63, SW-1353, selüloz, lif kabağı, poli-l-laktik asid, kollajen, hidroksiapatit, yapı iskeleti, MG63, SW-1353, cellulose, loofah, poly-l-lactic acid, collagen, hydroxyapatite, scaffold
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomekanik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Hedef: Bu çalışmada, osteoblast benzeri MG63 hücreleri, üç farklı skafold türü üzerinde üretilmişlerdir; a) kollajen+poli-l-laktik asit (PLLA), b) kollajen+hidroksiapatit (HA;30ºC) ya da c) farklı gözenekliliklerde kollajen+hidroksiapatit (HA;37ºC). Buna ilaveten, SW-1353 kondrosarkom hücreleri, 4 farklı türdeki skafold üzerine ekilmişlerdir a) lif kabağı+HA, b) lif kabağı+PLLA+HA, c) lif kabağı+selüloz+PLLA+HA, ve d) lif kabağı+PLLA+selüloz+HA. Yöntemler: Skafoldların biyomekanik özellikleri, çekme direnci ölçümleri ile karakterize edilmişlerdir. Hücrelerin ekilmiş olduğu skafoldların özellikleri, tarayıcı elektron mikroskopisi (SEM) ile değerlendirilmişlerdir. Elementlerin özellikleri, enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) kullanılarak incelenmiştir. Skafoldların özellikleri, X ışınları difraksiyonu (XRD) ile belirlenmiştir. Hücre yapışma ve proliferasyon kapasiteleri değerlendirilmiştir. Ortamdaki alkalen fosfataz (ALP) seviyesi ölçülmüştür. Hücre yaşayabilirliği ve laktat dehidrogenaz (LDH) aktivitesi değerlendirilmiştir. Geçirimli elektron mikroskopisi (TEM) ve histolojik analizler, morfolojik özellikleri değerlendirmek için kullanılmıştır. Sonuçlar: Sonuçlar, hem kollajen temelli, hem de lif kabağı temelli PLLA ve HA skafoldlarının, sırasıyla osteoblastlar (kemik yapıcı hücreler) ve kondrositler için iyi hücre biyo-uyumluluğuna sahip olduğunu göstermektedir. XTT testi, skafoldların sitotoksisite (hücre zehirlenmesi) sergilemediğini göstermiştir. Kuvvet ve yer değiştirme verilerine göre, kollajen+HA;37ºC, en yüksek mekanik gücü ve yer değiştirmeyi göstermiştir. Lif kabağı malzemesinden oluşan skaffoldlarda çekme testlerinin sonucunda gruplar arasında stiffness değerleri incelendiğinde mukavemeti en yüksek lif kabağı+PLLA+HA grubunda görülmüştür. Sonuç: Sonuçlar, kollajen temelli PLLA ve HA skafoldların, in vitro olarak osteoblastik büyümeyi geliştirebileceğini ve gelecekteki klinik çalışmalarda muhtemel tedavi yaklaşımları için biyo-malzeme bütünleşmesine sahip olduğunu düşündürmektedir. Morfolojik olarak incelendiğinde lif kabağı+selüloz+PLLA+HA scaffoldunun, mekanik açıdan incelendiğinde lif kabağı+PLLA+HA skafoldunun kondrosit hücrelerine uygun olduğunu söyleyebilirz
Özet (Çeviri)
Objective: In this study, osteoblast-like MG63 cells were cultured on three different scaffold types composed of a) collagen+poly-l-lactic acid (PLLA), b) collagen+hydroxyapatite (HA;30ºC) or c) collagen+hydroxyapatite (HA;37ºC) with different porosities. Additionally, SW-1353 chondrosarcoma cells were seeded on 4 different types of scaffolds composed of a) loofah+HA, b) loofah+PLLA+HA, c) loofah+cellulose+PLLA+HA, and d) loofah+PLLA+cellulose+HA. Methods: Biomechanical properties of the scaffolds were characterized by tensile strength measurements. Properties of the cell seeded scaffolds were evaluated with scanning electron microscopy (SEM). Characteristics of elements were investigated using dispersive X-ray spectrometer (EDS). The characterization of scaffolds was determined by X-ray diffraction (XRD). Cell adhesion and proliferation capacities were evaluated. Alkaline phosphatase (ALP) in media were measured. Cell viability and lactate dehydrogenase (LDH) activity were assessed. Transmission electron microscopy (TEM) and histological analyses were used to assess morphological characteristics. Results: The results show that both collagen based and loofah based PLLA and HA scaffolds have good cell biocompatibility for osteoblasts and chondrocytes, respectively. XTT test showed that the scaffolds exhibited no cytotoxicity. According to the force and displacement data, collagen+HA;37ºC showed the highest mechanical strength and displacement. When the stiffness values among the groups as a result of the tensile tests at the scaffolds made of the Loofah materials are examined, the one whose resistance is the highest has been seen in the loofah+PLLA+HA group. Conclusion: The results suggest that collagen based PLLA and HA scaffolds might improve osteoblastic growth in vitro and have biomaterial integration potential for possible therapeutic approaches in future clinical studies. We can say that when examined morphologically, the loofah+ cellulose+PLLA+ HA scaffold is when examined mechanically, the loofah+PLLA+HA scaffold are consistent with chondrocyte cells.
Benzer Tezler
- Functionally graded scaffolds for the engineering of interface tissues using hybrid twin screw extrusion/electrospinning technology
Başlık çevirisi yok
CEVAT ERİŞKEN
Doktora
İngilizce
2008
Mühendislik BilimleriStevens Institute of TechnologyPROF. DİLHAN M. KALYON
PROF. HONGJUN WANG
- N-asetil sistein ve E-vitaminin kırık iyileşmesi üzerine etkisi (deneysel çalışma)
Başlık çevirisi yok
ERKUT KARACA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2004
Ortopedi ve TravmatolojiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TOLGA TÜZÜNER
- The effect of bone surface mimicked magnetic particle embedded pdms membranes on human osteoblast cell behavior
Manyetik partikül içeren kemik yüzey taklitli pdms membranların insan osteoblast hücresi davranışlarına etkisi
BERKAY ERENAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BORA GARİPCAN
DOÇ. DR. SEDAT ODABAŞ
- Kronik böbrek hastalığı olan sıçanlarda adipöz kökenli stromal vasküler fraksiyonun ve trombositten zengin plazmanın kemik iyileşmesi üzerine etkileri
The effects of stromal vascular fraction and platelet rich plasma on bone healing of rat model with chronic renal disease
ATİLLA ADNAN EYÜBOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiBaşkent ÜniversitesiPlastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ENVER ARPACI
- Deneysel osteoporozun sıçan femurunda oluşturduğu biyomekanik ve histomorfometrik değişikliklere anjiotensin ıı tip ı reseptör blokajının etkisi
The effect of angiotensin ii type 1 receptor blockage on biomechanical and histomorphometrical alterations by experimental osteoporosis rat femur
BARIŞ ÖZGÜR DÖNMEZ