Biyoyapay pankreas: Pankreas hücrelerinin enkapsülasyonu ile hücre tedavileri
Bioartificial pancreas: Cell therapies with the encapsulation of pancreas cells
- Tez No: 455728
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Bioengineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Tip 1 diyabet hastalığı, adacık hücresi, transplantasyon, mikroenkapsülasyon, nanoenkapsülasyon, Fmoc-FF, Fmoc-RGD, aljinat-GRGDSP, kitosan, biyoyapay pankreas, Type 1 Diabetic Disease, islet cells, transplantation, microencapsulation, nanoencapsulation, Fmoc-FF, Fmoc-RGD, alginate-GRGDSP, chitosan, bioartificial pancreas
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Diyabet hastalığı çeşitlerinden Tip 1 diyabet (T1D) hastalığı otoimmün veya otoimmündışı sebeplerle pankreatik beta hücrelerinin hasarlanması sonucu oluşmaktadır ve tedavi için konvansiyonel olarak ekzojen insülin uygulanmaktadır. Bu tedavi sırasındaki kan glukoz dalgalanmalarının kötü kontrolü retinopati, nöropati, nefropati ve kardiyovasküler hastalıklar gibi birçok sekonder komplikasyonlara yol açmaktadır. Ömür boyu insülin kullanımı yerine pankreas transplantasyonu diyabet hastalığının tedavisinde kullanılan diğer bir seçenek olarak ortaya çıkmaktadır. Ancak, donör bulmadaki güçlükler, büyük cerrahi operasyon ve zahmetli immün baskılama süreçlerinden dolayı pankreas transplantasyonu öncelikli tedavi seçeneği olarak değerlendirilmemektedir. Pankreas yerine adacık hücrelerinin aktarılması nispeten küçük operasyonlar ile gerçekleştirilebiliyor olmasına karşın, immün baskılama süreci halen gerekmektedir. Geliştirilen nanoteknolojik yöntemler ile adacık hücrelerinin enkapsülasyonu, hücrelerin bağışıklık sisteminden saklanabilmelerini, canlılık ve işlevselliklerini uzun süre koruyabilmelerini sağlamaktadır. Adacık hücresi kaplama teknikleri, zar kalınlıklarına göre mikro ve nanoenkapsülasyon olarak sınıflandırılabilmektedir. Adacık hücrelerinin kaplanması sonrasındaki karşılaşılan en önemli sorun, yeterli miktardaki besin ve oksijenin hücrelere ulaşmamasıdır. Mikroenkapsülasyon yöntemiyle elde edilen adacık hücreleri, kaplama yüzeyi ile hücreler arasındaki mesafenin artması nedeniyle canlılıklarını uzun süre koruyamamaktadır. Nano kalınlıktaki enkapsülasyonlar bu mesafeyi azaltmanın yanında kaplanmış olan hücrelerin uygulama alanlarının artmasına da olanak sağlamıştır. Tez çalışması kapsamında kendiliğinden jelleşen peptitler olan florenil-9-metoksikarbonil-difenilalanin/arjinin-glisin-aspartik asit (Fmoc-FF/Fmoc-RGD) kombinasyonu ile çok katmanlı aljinat-GRGDSP/kitosan konformal kaplama yöntemleri uygulanarak biyoyapay pankreas modeli oluşturulması hedeflenmiştir. TEM görüntüleri ile çok katmanlı aljinat-GRGDSP/kitosan nanofilm kaplama (100 nm'den daha ince) doğrulandıktan sonra, nanoenkapsüle adacık hücreleri insülin salım modaliteleri ve canlılıkları açısından incelenmiştir. Enkapsüle hücrelerin fizyolojik olarak benzer özellikler göstermesiyle birlikte, sıçanlarda in vivo nakil ön çalışması gerçekleştirilmiştir. İn vivo deneyler sonucunda enkapsüle adacık hücreleri ile kontrol grubu arasında normogliseminin sağlandığı süre bakımından fark elde edilememiştir.
Özet (Çeviri)
Type 1 Diabetic (T1D) Disease, a type of the diabetic diseases, caused by the destruction of the pancreatic beta cells caused by autoimmune and non-immune mechanisms is an autoimmune illness and conventionally exogenous insulin is applied for treatment. Inefficient blood glucose level fluctuation control leads to secondary complications during this treatment such as; retinopaty, neuropaty, nefropaty and cardiovascular diseases. Instead of lifelong insulin usage, pancreas implantation emerges as another option for diabetes treatment. However, pancreas transplantation is not utilized as primary treatment choice, because of difficulties in finding donors, heavy surgical operations and troublesome immune suppression procedure. In spite of the fact that transplantation of islet cells instead of whole pancreas can be achieved by relatively smaller surgical operations, immune suppression procedure is still required. Encapsulation of islet cells with the help of improved nanotechnological methods provides them with immunoisolation, long duration of viability and functionality. Islet cell encapsulation techniques can be classified as micro or nanoencapsulation regarding the thickness of the membrane. Primary drawback after encapsulation is that encapsulated cells are not supplied with the sufficient amount of oxygen and nutrient. Macroencapsulated islet cells cannot survive for a long time because of increased distance between cells and encapsulation surface. Nano thickness encapsulation minimizes this distance and increases the possible implantation sites of the encapsulated cells as well. Within the scope of this thesis study, bioartificial pancreas model formation was targeted by applying combination of self-assembled peptides, such as fluorenyl-9-methoxycarbonyl-diphenylalanine/arginine-glycine-aspartate (Fmoc-FF/Fmoc-RGD), and multilayered alginate-GRGDSP/chitosan encapsulation method. After nanofilm multilayered islet cell encapsulation with alginate-GRGDSP/chitosan was verified by TEM images (less than 100 nm), nanoencapsulated cells were analyzed in terms of their insulin secreting modality and survival in vitro. As they were found to demonstrate physiologically similar properties, in vivo rat islet transplantation pre-study was conducted thereafter. In consequence of in vivo studies, no difference were found between nanoencapsulated islet cells implanted rats and control group regarding normoglycemia maintaining time.
Benzer Tezler
- Sıçan pankreatik adacıklarının In vitro kültürdeki canlılığına ve glukoza cevap fonksiyonuna enkapsülasyonun ve VEGF'nin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of the encapsulation and VEGF on the viability and glucose challenge test in In vitro rat pancreatic islet cells
HASAN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
BiyoteknolojiAnkara ÜniversitesiTemel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ELÇİN
- Keratin içeren bakteriyel selüloz tabanlı yeni bir kompozit biyomalzeme üretimi, karakterizasyonu ve biyoyapay deri geliştirilmesinde kullanım potansiyelinin araştırılması
A new composite biomaterial production based on bacterial cellulose containing keratin, its characterization and research of application potential for using bioartificial skin development
ZALİKE KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Bilim ve TeknolojiEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. E. ESİN HAMEŞ
- Ratlarda deneysel akut karaciğer yetmezliğinin fötal hepatoselüler transplantasyonla tedavisinin histomorfolojik değerlendirilmesi
In rats histomorphologicaly evaluation of hepatocellular transplantation in experimental acute liver failure
ENDER ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
1997
MorfolojiSelçuk ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. REFİK SOYLU
- Primer sıçan karaciğer hücrelerinin hidrojel yapılı kitosan ve alginat gibi polimerlerde enkapsülasyonu ve ın vıtro ortamda bazı özelliklerinin incelenmesi
Encapsulation of primary rat liver cells in chitosan and alginate hydrogel polymers and characterization of their in vitro properties
SERAP DURKUT
- Türkiye ilaç piyasasında bulunan naproksen sodyum tabletleri üzerinde çalışmalar
The Studies on the naproxen sodium tablets available on the Turkish drug market
ŞENOL TARTILMIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Eczacılık ve FarmakolojiGATAFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECATİ DİKMEN