Geri Dön

Development of microfluidic cell growth and stress response analysis platforms at single cell resolution

Mikrofluidik hücre büyüme ve stresli yanıt analiz platformlarının tek hücre çözümlemesinde gelişimi

  1. Tez No: 478665
  2. Yazar: SAHL SADEGHI
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MELTEM ELİTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mekatronik Mühendisliği, Tıbbi Biyoloji, Mechatronics Engineering, Medical Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Kanser, evrimsel hastalıklardan biri olarak, dünyanın dört bir yanındaki başlıca ölüm nedenleri arasındadır. Kanser ve altta yatan mekanizmalarının gelişimi hakkında nicel veri elde etmek için, tek hücreli çözünürlükte kanser hücrelerinin ve çevreleyen mikro ortamın etkileşimlerini anlamada önemli önem taşımaktadır. Bu bağlamda, mikroakışkan platformlar, tüm-mikro ortamı taklit edebilmekle birlikte, laboratuvar-on-a-chip (LOC) uygulamaları için çok yönlü bir araçtır. Bu tezde, tekli hücrelerin davranışlarını ve farklı kimyasallara tepkilerini araştırmak için yeni mikroakışkan araçlar sunulmuştur. Bu tezin içeriği, insan kanseri hücre dizileri kullanılarak bu mikrofabrike cihazların tasarımı, simülasyonu, mikrofabrikasyonu ve testlerini içermektedir. Bu mikroakışkan platformlardan bir tanesi, tek hücreli çözünürlükte canlı hücre görüntülemelerine izin verirken, orta akışla beslenen kültür hücrelerine yönelik bir hücre kültürü cihazıydı. İkincisi, mikroakışkan hücre kültürü cihazında yetiştirilen hücre kültürü indüksiyonu için kimyasal gradyan oluşturmak için Noel Ağacı kimyasal gradyen üreteci olarak bilinen mikroakışkan bir degrade üreteci idi. Bu mikro-fabrikasyon araçları modülerdir, bu nedenle bağımsız cihazlar olarak kullanılabilirler veya entegre olabilirler. Mikroakışkan cihazların tasarımları COMSOL çoklu fizik programı kullanılarak simüle edildi. İmalatı için yumuşak litografi yapıldı. Göğüs kanseri hücre hattını (MCF7) ifade eden DsRed floresan proteini, geliştirilen mikroakışkan cihazların performansını test etmek için kullanıldı. Bu çalışma sonucunda, LOC platformları için kabarcıksız tek hücreli yükleme protokolü başarıyla geliştirildi. Ayrıca, hücreler kültürlenmiştir; Onların çoğalma hızı görüntü işleme kullanılarak elde edildi. Son olarak, mikroakışkan hücre kültürü cihazında kültürlenen hücreler, mikroakışkan gradyan üreteci kullanılarak sodyum dodesil sülfata (SDS) maruz bırakıldı. Doza bağımlı SDS ile indüklenen ölüm, entegre mikroakışkan platform kullanılarak nicel olarak araştırıldı.

Özet (Çeviri)

Cancer, as one of the evolutionary diseases, is among the major causes of death all over the world. In order to obtain quantitative data about development of cancer and its underlying mechanisms, it is significantly important to understand interactions of cancer cells and their surrounding microenvironment at single-cell resolution. In this respect, microfluidic platforms are capable of mimicking tumor microenvironment, while representing a versatile tool for lab-on-a-chip (LOC) applications. In this thesis, new microfluidic tools were presented to investigate behavior of single cells and their response to different chemicals. The context of this thesis includes design, simulation, microfabrication and tests of these microfabricated devices using human cancer cell lines. One of these microfluidic platforms was a cell culture device to culture cells fed by medium flow, while allowing their live-cell imaging at single-cell resolution. The second one was a microfluidic gradient generator, which is known as Christmas-Tree chemical gradient generator, was used to create gradient of chemicals to be induced grown cell culture in the microfluidic cell culture device. These microfabricated tools were modular, therefore, they might be used as independent devices or they could be integrated. The designs of the microfluidic devices were simulated using COMSOL multi-physics program. Soft-lithography was performed for their fabrication. The DsRed fluorescent protein expressing breast cancer cell line (MCF7) was used to test the performance of the developed microfluidic devices. As a result of this study, a bubble-free single-cell loading protocol for LOC platforms was successfully developed. Furthermore, cells were cultured; their proliferation rate was obtained using image processing. Last but not least, the cells cultured in the microfluidic cell culture device were exposed to sodium dodecyl sulfate (SDS) using the microfluidic gradient generator. The dose-dependent, SDS-induced death was quantitatively investigated using the integrated microfluidic platform.

Benzer Tezler

  1. Development of microfluidic platforms for therapeutic purposes

    Mikroakışkan platformların terapötik amaçlı geliştirilmesi

    ELİF GENÇTÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyomühendislikBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN

  2. Development of a micro-well-based microfluidic 3D cell culture for cytotoxicity assays

    Sitotoksisite testı için mikro kuyu tabanlı mikro akışkan 3 buyutlu hücre kültürünün geliştirilmesi

    SARAH FARAHANI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ENDER YILDIRIM

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALTUĞ ÖZÇELİKKALE

  3. Hücre kültürü ve çip üzerinde organ araştırmaları için mikro akışkan kontrol ve görüntüleme platformu tasarımı

    Microfluidic control and imaging platform design for cell culture and organ-on-chip researches

    FATİH SERDAR SAYIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyomühendislikMarmara Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ERDAL

    DOÇ. DR. MEHMET BURAK AKSU

  4. Development of injectable chitosan-based hydrogels with antibacterial properties for wound healing

    Yara iyileştirmesi için antibakteriyel özellikleri olan enjekte kitosan esaslı hidrojellerin geliştirilmesi

    SÜMEYYE DANIŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyomühendislikGebze Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN EKSİK

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE YEŞİLAY

  5. İdiyopatik pulmoner fibrozisin mimiklenmesi için çok fonksiyonlu dinamik mikroakışkan platform geliştirilmesi

    Development of a multifunctional dynamic microfluidic platform for mimicking idiopathic pulmonary fibrosis

    ECEM SAYGILI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyomühendislikEge Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ