Design and application of nerve growth factor-β binding peptide nanofibers for neural regeneration
NGF'e bağlanan peptit nanofiberlerin dizaynı ve nöral rejenerasyon çalışmalarında uygulanması
- Tez No: 444660
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Nöroloji, Neurology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nörobilim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Nörit uzatımı hasar sonrası sinir hücrelerinin rejenerasyonunda önemli bir aşamadır ve sinir büyüme faktörünün (NGF) lokal üretimine de oldukça bağlıdır. Biyoaktif malzemelerin rasyonel dizaynı sinir yenilenmesi için özgün ve iyileştirici yöntemlerin geliştirilmesi için umut vericidir ve özellikle NGF'in hücrelere uygun bir şekilde sunulmasını sağlayabilecek biyomalzemeler bu tür yöntemlerin geliştirilmesine çok uygundur. Bu tezde, NGF'e yüksek afinite göstererek nörit uzatımı}nı arttıran nanofiber yapılı peptit amfifil nanofiberlerin geliştirilmesi tanımlanmıştır. NGF'e yüksek afinite ile bağlanan peptit sekansı faj gösterim kütüphanesi kullanılarak bulunup, bulunan peptit sekansı beta-yaprağı oluşturma özelliği olan öz-toplanan peptit amfifil nanofiber yapısıyla kombine edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda dizayn edilen biyoaktif peptit nanofiberin (NGFB-PA) kontrol nanofibere (scrNGFB-PA) kıyasla NGF'e daha çok bağlandığı ve yapılan hücre çalışmaları sonucunda PC-12 hücrelerinde daha iyi nörit uzatımı sağladığı gösterilmişttir. Bu sonuçlara ek olarak, NGF'e bağlanan peptit nanofiberin PC-12 hücreleri üzerinde bulunan NGF reseptörü olan TrkA reseptörü ile NGF'in etkileşimini MAPK yolağı üzerinden artırarak, PC-12 hücrelerinin nöron-benzeri hü}crelere dönüştüğü gösterilmiştir. İlk defa bu çalışma ile 7 aminoasitlik faj gösterim kütüphanesi NGF'e yüksek afinite ile bağlanan epitop sekansı bulmak için kullanılmış ve bulunan epitope sekansı peptit amfifil yapısı içerisine eklenerek NGF'e bağlanan peptit nanofiber dizayn edilmiştir. Ve ilk defa bu çalışma ile NGF'e bağlanan biyomalzemenin PC-12 hücrelerinde NGF kaynaklı farklılaşma yolağı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada kullanılan biyomalzeme sinir sistemi yaralanmaları için yeni terapötik ajanların geliştirilmesine yol açacaktır.
Özet (Çeviri)
Promotion of neurite outgrowth is an important limiting step for the regeneration of nerve injury and depends strongly on the local expression of nerve growth factor (NGF). Rational design of bioactive materials is a promising approach for the development of novel therapeutic methods for nerve regeneration, and biomaterials capable of presenting NGF to nerve cells are especially suitable for this purpose. This thesis describes development of nanofibrous peptide amphiphile (PA) nanofibers capable of promoting neurite outgrowth by displaying high density binding epitopes for NGF. The high-affinity NGF-binding sequence was identified by phage display and combined with a beta-sheet forming motif to produce a self-assembling PA molecule. Our results revealed that the bioactive nanofiber had higher affinity for NGF compared to control nanofiber and in vitro studies showed that the NGF binding peptide amphiphile nanofibers (NGFB-PA nanofiber) significantly promote the neurite outgrowth of PC-12 cells. In addition, the nanofibers induced differentiation of PC-12 cells into neuron-like cells by enhancing NGF/high-activity NGF receptor (TrkA) interactions and activating MAPK pathway elements. The first time with this study a seven amino acid phage display peptide library was utilized for high affinity epitope screening for NGF, the NGF binding sequence was incorporated into peptide amphiphile structure, and the effect of NGF binding material on differentiation pathway of NGF was analyzed. This material will pave the way for development of new therapeutic agents for nervous system injuries.
Benzer Tezler
- Design and application of compartmentalized platforms for neurobiological research
Nörobiyolojik araştırmalar için kompartmentalize platform tasarım ve uygulaması
AYSEL FIŞGIN
Doktora
İngilizce
2016
BiyoteknolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZHAN ÖZTÜRK
- Modeling and implementation of biological neural systems
Biyolojik sinir sistemlerinin modellenmesi ve gerçeklenmesi
ÖZGÜR ERDENER
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. İSMAİL SERDAR ÖZOĞUZ
- Functionalized nanofiber based scaffold in nerve tissue engineering
Sinir doku mühendisliğinde işlevselleştirilmiş nanofiberlerin kullanımı
İREM AYŞE KANNECİ ALTINIŞIK
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
PROF. DR. GAMZE KÖSE
- Development of an effective kinematic synthesis and admittance control methodology for rehabilitation robotics
Robotik rehabilitasyon için etkili bir kinematik sentez ve admitans kontrol yönteminin geliştirilmesi
MERTCAN KOÇAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mekatronik Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKİN GEZGİN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜN BAŞER
- Değişken rezolüzyonlu görüntü örnekleyici
Multi resolution image sampler
RIZA CAN TARCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. M. SAİT TÜRKÖZ