Development and characterization of injectable alginate/sericin/chondroitin sulphate microspheres for cartilage tissue engineering
Kıkırdak doku mühendisliği için aljinat/serisin/kondroitin sülfat mikrotaşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
- Tez No: 416387
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLEK KESKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Osteoarthritis, cartilage, alginate, microspheres, sericin, fibroin, chondroitin sulphate
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Osteoartrit (OA), dünya çapında en yüksek prevalansa sahip eklem hastalıklarından biridir. OA hastalarının yüzde sekseninde eklem hareketlerinde kısıtlılık görülmektedir ve %25'i günlük aktivitelerini devam ettirememektedirler. Rejeneratif potansiyelin kaybından dolayı OA 'lı eklemlerde ilaçlar ve biyoaktif maddeler ile tedavi, hasarlı kıkırdak dokusunda sadece sınırlı bir iyileşme sağlayabilir. Son zamanlardaki çalışmalara ve klinik yaklaşımlara bakılırsa hidrojel taşıyıcılarla hücre tabanlı tedavi yöntemleri çoğunlukla kullanılmaktadır. Mikro taşıyıcı sistemler non-invaziv enjekte edilebilir sistemlerle hücrelerin ve ilaçların taşınmasında faydalı bir metot sağlamaktadır. Bu projenin amacı, OA 'nın doğal seyrini değiştirebilmek için kıkırdak hücre hatlarıyla çalışılmış enjekte edilebilir Aljinat/Serisin/Kondroitin Sülfat (ALG/SER/KS) geliştirmek ve optimize etmektir. Bu çalışmada Aljinat, serisin ve kondroitin sulfat malzemeleri belirli konsantrasyonlarda karıştırılmıştır ve elektrosprey metodu ile ortalama 192±46 µm boyutlarında ALG/SER/KS mikroküreleri üretilmiştir. Yüksek su emilimi ve düşük su stabilitesi sebebiyle bu mikroküreler, ipek fibroin (SF) ile birleştirme ve enkapsule etme teknikleri kullanılarak modifiye edilmesi gerekmektedir. Degredasyon analizleri iki haftalık dönemde ALG/SER/KS mikrokürelerin yavaş degrede olduğunu göstermiştir. Bu dönemde, serisinin ve kondroitin sülfatın (KS) yavaş, sürekli salımları sağlanmıştır. Bu yaklaşımla devamlı CS salınması doğal kıkırdak dokusunda bulunan ECM bileşenlerinde varlığı sebebiyle, rejenerasyonu arttıracaktır. Salınan Serisin Kıkırdak hücrelerinin protein yüzeyinde yapışmasını ve çoğalmasını arttıracaktır. Hücre kültürü çalışmaları kıkırdak hücre hattıyla yapılmıştır ve mikroküreler hücrelerin yapışma ve çoğalma kapasitelerini arttırmıştır. Sonuçlara göre, geliştirilen mikrotaşıyıcılar enjekte edilebilir sistem olarak kullanılması önerilir ve Osteoartrit (OA) uygulamalarında kullanılma potansiyeline sahiptir. Gelecek çalışmalarda, mikrosistemlerin kullanılabilmesinin onayı için geliştirilmiş olan hücre mikrotaşıyıcıların in-vivo çalışmaları yapılmalıdır.
Özet (Çeviri)
Osteoarthritis (OA) is one of the joint diseases with the highest prevalence worldwide. Eighty percent of the OA patients present limitation in joint movements and 25% cannot perform their daily activities. Due to loss of regenerative potency in OA joints, treatments with drugs and bioactive agents can provide only limited recovery in the damaged cartilage tissue. Current studies and clinical approaches therefore, mostly focus on cell based treatments with hydrogel carriers. The microcarrier systems supply an efficient method of delivery of cells and drugs within non-invasive, injectable systems. The aim of this thesis was to develop and optimize Cartilage Cell containing injectable Alginate/Sericin/Chondroitin sulphate microspheres (ALG/SER/CS) to modify the natural course of OA. In this study Alginate (ALG), sericin and Chondroitin sulphate materials were mixed at specific concentrations and ALG/SER/CS microspheres with average size of 192±46 µm were prepared by Electrospraying method. Due to high water uptake and less aqueous stability these microspheres needed to be further modified with silk fibroin (SF) using two methods; incorporation and coating. The degradation analyses showed that ALG/SER/CS microspheres with SF showed a slow degradation profile in two weeks. During this period, slow, sustained release of Sericin and CS were achieved. By this approach it is thought that CS will be released continuously and as a component of native cartilage tissue ECM, it will enhance regeneration. Released sericin will provide a protein surface for attachment and proliferation of cartilage cells. The cell culture studies were done with the cartilage cell line and the microspheres were shown to increase the cell attachment and proliferation. According to these results, it can be suggested that the developed microcarriers can be for used as injectable systems and have potential for application for Osteoarthritis (OA). In vivo studies on the developed cell microcarriers should be done in further studies to confirm the usability of the microsystems.
Benzer Tezler
- Dejeneratif kıkırdak hasarlarına yönelik enjekte edilebilir hidrojel sistemlerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of injectable hydrogels for degenerative cartilage
EKİN ÇELİK
Doktora
Türkçe
2018
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Biyotıp uygulamaları için biyoadhezif özellikte enjekte edilebilir polimer sistemlerin geliştirilmesi
Development and characterization of bioadhesive injectable polymeric systems for biomedical applications
HATİCE ERCAN
- Biyomedikal uygulamalar için kendi kendini onaran yenilikçi malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of novel self-healing materials for biomedical applications
DİLARA YILMAZ AYKUT
Doktora
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYÇA BAL ÖZTÜRK
- Development and characterization of cortisone derivative drug carrying polymeric microspheres
Kortizon türevi ilaç içeren polimerik mikrokürelerin hazırlanması ve incelenmesi
YİĞİT ÖCAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEZA ÖZEN
YRD. DOÇ. DR. DİLEK KESKİN
- Enjekte edilebilir kitosan-siklodekstrin bazlı kompozit biyomalzemelerin geliştirilmesi
Development of injectable chitosan-cyclodextrin based composite biomaterials
MELİKE OKUTAN