Bioactive glycopeptide nanofibers for tissue regeneration applications
Biyoaktif glikopeptit nanofiberlerin doku rejenerasyonu uygulamaları
- Tez No: 430261
- Danışmanlar: DOÇ. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER, YRD. DOÇ. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- 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: 147
Özet
Doğal hücreler arası matris (HAM), hücresel olayları kontrol eden glikopeptit ve glikozaminoglikanlar bakımından zengin bir yapıdır. Bu tez çalışmasında, doğal glikopeptitleri ve glikozaminoglikanları taklit eden ve mezenkimal kök hücrelerin (MKH) kıkırdak ve yağ hücrelerine farklılaşmasını tetikleyen glikopeptit moleküller tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, hyaluronik asidi (HA) taklit eden glikopeptit amfifil molekülleri MKH'lerin kıkırdak hücre hattına farklılaşmasını tetiklemek amacıyla sentezlenmiştir. HA, camsı kıkırdak HAM'inde en fazla miktarda bulunan glikozaminoglikandır. Peptit amfifil molekülleri katı fazlı peptit sentezi yöntemi ile sentezlenmiş ve HAM'in fibröz yapısını taklit etmek amacıyla kendiliğinden bir araya gelen biyoaktif glikopeptit nanofiberler oluşturulması için kullanılmışlardır. Taramalı ve geçirimli elektron mikroskopisi ve dairesel dikorizm yöntemleri ile elde edilen nanofiberlerin ikincil yapıları ve morfolojileri incelenmiş, glikopeptit amfifillerin nanofiberlerden oluşan boşluklu fibröz bir yapı oluşturduğu gösterilmiştir. HA'yı taklit eden nanofiberler üzerinde kültürlenen MKH'lerin morfolojik değişimleri, GAG üretim miktarları (Safranin-O boyaması ve DMMB analizi) ve kondrojenik gen işaretleyicilerinin ifade seviyeleri (gerçek zamanlı RT-PZR) analiz edilmiştir. Analizler sonucunda HA-taklidi glikopeptit nanofiberlerin MKH'lerin camsı kıkırdak hücrelere farklılaşmasını sağladığı ve bunu erken dönemde başlattığı gösterilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, glikopeptit omurgasında yapılan kimyasal değişimler sayesinde MKH'lerin kahverengi yağ hücrelerine dönüşümü gösterilmiştir. Kahverengi yağ hücreleri kimyasal enerjiyi yağ olarak depolamaz; bunun yerine ısı olarak harcarlar. Bu sayede umut vaat eden anti-obezite ajanları olarak kabul edilmektedirler. Lipit damla birikimi (Oil-Red O boyası) ve adipojenik gen işaretleyicilerinin ifade seviyelerinin incelenmesi (gerçek zamanlı RT-PZR) ile elde ettiğimiz sonuçlar, bu glikopeptitnanofiber iskelenin MKH'lerin kahverengi yağ hücrelerine dönüşmesinin spesifik tetikleyicisi olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Natural extracellular matrix (ECM) is rich in glycopeptides and glycosaminoglycans, which function in controlling cellular processes. In this thesis, glycopeptide molecules that mimic natural glycopeptides and glycosaminoglycans were designed and synthesized and it was demonstrated that they induce directed differentiation of mesenchymal stem cells into chondrogenic and adipogenic lineages. In the first part of the study, hyaluronic acid (HA)-mimicking glycopeptide amphiphile molecules were synthesized to induce chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells (MSC). HA is the most abundant glycosaminoglycan (GAG) found in hyaline cartilage ECM. Peptide amphiphiles were synthesized by solid phase peptide synthesis method and used to form self-assembled bioactive glycopeptide nanofibers which mimic fibrous morphology of the ECM. Scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and circular dichroism (CD) were used for morphology and secondary structure analyses of the obtained nanofibers. It was demonstrated that glycopeptide amphiphiles create fibrous structure formed by nanofibers. Morphological changes, GAG production (Safranin-O staining and DMMB analysis), and chondrogenic gene marker expressions (qRT-PCR) of MSCs cultured on HA-mimetic nanofibers were analyzed. It was shown that HA-mimetic glycopeptide nanofibers induce early differentiation of MSCs into hyaline like chondrocytes. In the second part of the study, it was demonstrated that minor changes on glycopeptide backbone can create specific glycopeptides which induce differentiation of MSCs into brown adipocytes. Brown fat adipocytes do not store chemical energy as fat but dissipates it as heat and so they have emerged as promising anti-obesity agents. Lipid droplet accumulation (Oil Red-O staining) and adipogenic gene marker expression analyses (qRT-PCR) showed that the new glycopeptide nanofiber scaffold is a specific inducer of differentiation of MSCs into brown fat adipocytes.
Benzer Tezler
- Biomedical applications of peptide nanostructures
Peptit nanoyapıların biyomedikal uygulamaları
MELİS ŞARDAN EKİZ
Doktora
İngilizce
2016
Biyokimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
- Yoğun bakım ünitelerinde yatan hastaların kan kültürü örneklerinden izole edilen mikroorganizmaların identifikasyonu, antibiyotik duyarlılıkları ve ESBL direnç durumunun araştırılması
Identification, antibiotic susceptibility and investigation of ESBL resistance of microorganisms isolated from blood culture samples of inpatients in intensive care units
OSMAN ORUÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
MikrobiyolojiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASHABİL AYGAN
- 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
- Sıçanlarda akut koşu egzersizinin dolaşım ve periferal dokularda speksin düzeyine etkisi
Effects of acute running exercise on circulating and peripheral tissue spexin levels in rats
İBRAHİM TÜRKEL
Doktora
Türkçe
2025
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıHacettepe ÜniversitesiSpor Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRAN NAZAN KOŞAR
- Ultrasonik ekstraksiyon ile Nigella sativa'dan timokinonca zengin ekstre eldesi ve mikroakışkan platformda enkapsülasyonu
Ultrasound-assisted extraction of thymoquinone-rich extract from Nigella sativa and encapsulation through a microfluidic platform
BEYZA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikBursa Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLIHAN KAZAN