Geri Dön

Design and application of compartmentalized platforms for neurobiological research

Nörobiyolojik araştırmalar için kompartmentalize platform tasarım ve uygulaması

PDF İndir

  1. Tez No: 439760
  2. Yazar: AYSEL FIŞGIN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZHAN ÖZTÜRK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoteknoloji, Nöroloji, Biotechnology, Neurology
  6. Anahtar Kelimeler: compartmentalized microfluidic culture platform, chemotherapy induced peripheral neuropathy, Paclitaxel, GDNF, Flucinolone Acetonide, high throughput drug screening, myelination, embryonic stem cells (ESCs), mouse ESCs derived motor neurons, mouse ESCs derived oligodendrocytes
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 105

Özet

Nörobiolojik Araştırmalar İçin Kompartmentalize Mikrofluidik Kültür Platformu Tasarım ve Tatbikatı Alışılagelmiş hücre kültürleri; aksonları uzun mesafeler katedip, değişken mikroçevresel alanlarda bulunan periferik nöronların dejenerasyon ve rejenerasyonunun kapsamlı bir şekilde incelenmesi için yeterli olmamaktadır. Bu sebeple, akson zedelenmesi, rejenerasyon ve sinir nakli gibi değişik biçimlere uyarlanabilecek bir in vitro sisteme ihtiyaç vardır. Bu amaçla sinir hücrelerinin bir kompartmanda yetiştirilip, aksonlarını aradaki mikrokanallar vasıtası ile diğerine uzatabildiği fluidik olarak izole iki kompartmandan oluşan yenilikçi bir in vitro hücre kültür platformu tasarlanmış ve uygulaması yapılmıştır. Dolayısı ile lokal mikroçevre manipülasyonu sayesinde akson dejenerasyonunun daha detaylı idrakı ve koruyucu ve nörotropik ajanların periferik aksonlar üzerinde yerel etkilerinin belirlenmesi mümkün olmuştur. Öncelikle 'glial hücre hattı türevli büyüme faktörü ligand ailesi'nin rejeneratif etkileri bir mikrofluidik akson kopması modelinde incelendi ve aksonların ortama eklenen GDNF'le en yüksek büyümeye ulaştıkları belirlendi. Bu sonuçlar büyüme faktörüne dayalı periferik akson yenilenme tedavilerine katkı sağlayacaktır. Daha sonra ilaç tarama için axon uçlarındaki dejenerasyonu in vitro modelleyebilen ve bu alanda ilk olan yüksek verimli kompartmentalize platform geliştirildi. Bu platform, Paclitaxel kaynaklı periferik nöropati'lere karşı akson koruyucu ajanlar bulabilmek amacı ile ilaç taramasında kullanıldı. Flucinolone Acetonide (FA) in vitro analizlerde sinir koruyucu ajan olarak tanimlandi ve paclitaxel kaynaklı periferik nöropatilere karşı aksonları dejenerasyona karşı koruma özelliği in vivo nöropati modelinde ispatlandı. FA Paclitaxel'den önce veya beraber verilerek akson dejenerasyonu başlamadan önlenmesi sağlandı. Son olarak; izole in vivo ortamları andıran kompartmentalize mikrofluidik platformlar, sinir hasarlarının tedavisinde kullanılan kök hücre replasman tedavilerinin in vitro modellemesi için kullanıldı ve fare embriyonik kök hücreden türeyen oligodendrisitlerin yine fare embriyonik kök hücreden türeyen motor nöronların aksonlarını myelinle kaplayabileceği gösterildi. Anahtar Sozcükler: Kompartmentalize mikrofluidik platform, Kemoterapi kaynaklı periferik nöropati, Paclitaxel, Taxol, Fluocinolone Acetonide, yüksek verimli ilaç tarama sistemi, myelinizasyon, fare embriyonik kök hücre türevli motor nöron, fare embriyonik kök hücre türevli oligodendrosit.

Özet (Çeviri)

Design And Application of Compartmentalized Platforms for Neurobiological Research Conventional culture systems remain inadequate for comprehensive understanding of injury and regeneration in peripheral neurons that extend axons over long distances and through varying extracellular microenvironments. Therefore, a highly tailorable in vitro system, that allows studying in different in vitro models that mimics axonal injury, regeneration and nerve transplants is required. This dissertation presents the development and application of novel compartmentalized in vitro cell culture platforms, where cell bodies are cultured on one side and axons are allowed to grow to the other side through microchannels that connect the two fluidically isolated compartments. These devices enable the manipulation of local environments and a more complete understanding of axonal degeneration and localized and site of action of toxic, neuroprotective, and neurotropic effects of agents in peripheral axons. First, regenerative effects of members of the glial cell-line derived nerve growth factor (GDNF) family of ligands (GFLs) were investigated in a microfluidic physical injury model and GDNF was most potent in promoting axon outgrowth after axotomy. Next, the first high throughput compartmentalized microfluidic platform (HTCMP) is developed, which is an innovative model for in vitro assays in drug screening, where distal axonal degeneration can be modeled by manipulating compartments independently. HTCMP is tested and implemented in drug screening, in order to identify therapeutic candidates for axonal protection from Paclitaxel induced peripheral neuropathy (PIPN). Flucinolone Acetonide (FA) is identified as a neuroprotective compound in vitro and validated in vivo that it demonstrates axonal protection from PIPN as well as relieving neuropathic pain. FA can be co- or pre administered before the injury to peripheral axons takes place, so that PIPN may be prevented. Finally, compartmentalized microfluidic platforms that mimics the isolated in vivo environment, are used in an in vitro model of stem cell replacement therapy for nerve injuries, and it is demonstrated that that the axons of mESC (mouse embryonic stem cell) derived motor neurons are myelinated by mESC derived oligodendrocytes.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    16893

    Ortaölçekli firmalarda kalite kontrol sistemi

    Quality control system in middle scale firms

    TAMER YUVAKURAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    İşletmeİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AYDIN AYDINCIOĞLU

  2. Tez No

    676639

    Denizaltı mukavim teknesi için bir yapısal tasarım yaklaşımı ve sonlu elemanlar metoduna dayalı yapısal optimizasyon

    A structural design approach for submarine pressure hull and finite element based structural optimization

    SERHAT ŞENOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ERGİN

  3. Tez No

    84344

    Öğrencilerin notlarını telefonla öğrenmelerini sağlayacak bir telefon robot operatörü tasarımı ve uygulaması

    Design and application of a telephone robot operator which provides students cearning their marks by means of telephone

    MEHMET GÖLBOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ŞEMSETTİN KILIÇARSLAN

  4. Tez No

    85120

    Paralel kanal-PCI yerel yolu bağlantısının gerçeklenmesi ile ana bilgisayar sisteminin PCI uyumlu çevre birimlerinin kullanmasına yönelik bir sistem

    Design and application of a new system for the interconnection of the parallel channel with the PCI local bus

    ALİ GÖKHAN YAVUZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET YAHYA KARSLIGİL

  5. Tez No

    85890

    Temel elektronik deney seti tasarımı ve uygulaması

    Desing and application of the basic electronic experiment set

    VEDAT ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi Üniversitesi

    Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İNAN GÜLER

Geri Dön