Bone tissue engineering application with the vasculogenesis inducing biphasic scaffold
Damarlanmayı arttırıcı çift fazlı doku iskelesi ile kemik doku mühendisliği uygulaması
- Tez No: 542591
- Danışmanlar: PROF. DR. GAMZE KÖSE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Kemik, yara izi bırakmadan kendini tamir etme yeteneğine sahip bir dokudur. Ancak, travma, hastalık veya enfeksiyon sonucu oluşabilecek kritik boyutlu kemik hasarları, komplikasyon riskinin yüksek olduğu greft ameliyatları gerektirmektedir. Kemik doku mühendisliği, kemik greftlerine bir alternatif olarak ortaya çıkar. Öte yandan, hem greftler hem de kemik doku mühendisliği ile oluşturulmuş yapılar implantasyondan sonra genellikle yetersiz damarlanmaya bağlı olarak başarısız olurlar. Damarlanma, dokunun hem besin ve oksijen gereksinimi hem de yara iyileşmesi için enflamatuvar hücre ve faktörlerin bölgeye taşınması açısından kritik önemdedir. Damarlanma, endotel hücrelerin yetersiz damarlanmaya bağlı sinyalleri alarak bölgeye göç etmesiyle gerçekleşir. Doku mühendisliğinde damarlanmayı desteklemek için kullanılan yöntemlerden biri endotel hücrelerin bölgeye göç etmesini sağlayıcı ortam ve faktörler kullanmaktır. Bu yöntemde, endotel hücrelerin göç edebilmesine imkan vererek damar oluşumunu sağlayacak bir doku mühendisliği iskelesi tasarlamak gerekmektedir. Ayrıca endotel hücrelerin göç etmesini sağlayacak faktörlerin seçimi önemli noktalardandır. Vasküler endotel büyüme faktörü (VEGF) damarlanmayı desteklemek için kullanılmaktadır. Büyüme faktörlerinin kısa yarı ömürleri, kullanımlarını sınırlamaktadır. Bu sebeple, bu faktörlerin verilmesinde sürekli salım ya da gen terapisi yöntemleri kullanılabilir. Bu çalışmada, üzerine sıçan kemik iliği mezenkimal kök hücrelerinin (rBMSC) ekildiği fibröz yapılı bir poli(laktik asit-ko-glikolik asit) (PLGA) doku iskelesi üretilmiş ve etrafı bir VEGF aktivatörü olan GS4012'nin sürekli salımını sağlayan PLGA ve poli(etilen glikol) (PEG) tabanlı bir hidrojel ile kaplanmıştır. Tasarlanan sistem, önce in vitro ortamda sıçan kanından izole edilmiş peripheral kan endotel hücrelerinin (rPBECs) göç etmesi ve damar oluşturma kapasiteleri açısından test edilmiş, daha sonra ise kranial bölgede kritik boyutlu kemik hasarları açılmış sıçanlarda damarlanmış bir kemik dokusu oluşturulması denenmiştir. Bu çalışma, VEGF indükleyicisi GS4012'nin kullanımının, endotel hücrelerin göçünü kolaylaştırdığını ve yeni kemik dokusu oluşumuna da yardım eden damarlanmanın ortaya çıkmasına yol açtığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Bone has a self-healing capacity regenerating itself without leaving a scar. However, critical size defects due to trauma, tumor, disease or infection require bone graft surgeries in which complication rate is high. Bone tissue engineering is thought to be as an alternative for grafting. On the other hand, upon implantation, bone tissue engineering constructs or the grafts generally fail due to insufficient vascularization. Vasculogenesis is important in bone fracture healing which supplies the requirements of the oxygen and nutrient, direct inflammatory signals and cells to the wound site. Vasculogenesis occurs through migration of endothelial cells to the defect site by sensing the signals for inadequate vascularization. One of the strategies to provide vasculogenesis in tissue engineering constructs is to employ environments or angiogenic factors to induce cells to migrate to the defect site. In this strategy a bone tissue engineering scaffold should be designed appropriately by allowing the endothelial cell migration to form vessels. In addition, correct choice of angiogenic factors and their correct combination is also an important step for this strategy. Vascular endothelial growth factor (VEGF) can be used to induce vasculogenesis in tissue engineering constructs. Due to the short half life of those growth factors, sustained release systems or gene therapy methods can be used for the delivery of angiogenic factors. In this study, a fibrous bone tissue engineering scaffold was produced using poly(lactic acid-co-glycolic acid) (PLGA) and rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells (rBMSCs) were seeded on it. PLGA and poly(ethylene glycol) (PEG) based hydrogel polymerized around PLGA scaffold, and was used for the sustained release of VEGF activator GS4012. Designed scaffold and sustained release system were tested in vitro conditions with endothelial cells isolated from rat peripheral blood (rPBECs) for their migration and microvessel formation ability. After that, the designed system was used to engineer a vascularized bone on critical sized defects on rat crania. This study showed that the usage of VEGF inducer GS4012 facilitated the migration of endothelial cells and led to the occurrance of vasculogenesis that also help the formation of new bone tissue.
Benzer Tezler
- Enfekte psödoartrozlarda antibiyotikli sement ile kaplı intramedüler çivi uygulaması sonuçlarımız
Results of use bone cement wi̇th anti̇bi̇oti̇c coated i̇ntramedullary nai̇li̇ng i̇n i̇nfected pseudoarthrosi̇s
FERDİ DIRVAR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2013
Ortopedi ve TravmatolojiSağlık BakanlığıOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
UZMAN KUBİLAY BENG
- Anterior servikal mikrodiskektomi sonrası titanyum cage ile allogreft kemik cage kullanılan olguların uzun dönem radyolojik ve klinik sonuçlarının karşılaştırılması
Comparison of the long-term radiological and clinical outcomes in cases who received titanium cage or allograft bone cage following anterior cervical microdiscectomy
İSMAİL UYSAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
NöroşirürjiSağlık BakanlığıBeyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DR. GÜNER MENEKŞE
- Preterm bebeklerde kordon kanı 25 (oh) vitamin d düzeyi ile respiratuar distres sendromu gelişmesi arasındaki ilişkinin araştırılması
The investigation of relationship between cord blood 25(oh) vitamin d levels and respiratuary distress syndrome development in preterm infants
NURDAN DİNLEN FETTAH
Tıpta Yan Dal Uzmanlık
Türkçe
2013
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıSağlık BakanlığıÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL ZENCİROĞLU
- Aseptik diz artroplastisi revizyon cerrahisi uygulanan hastalarda kısa ve orta dönem sonuçlar
The short and mid term results in patients who underwent aseptic revision knee arthroplasty surgery
ERHAN ŞÜKÜR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2010
Ortopedi ve TravmatolojiSağlık BakanlığıOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA CANİKLİOĞLU
- Akut lenfoblastik lösemili çocuklarda tedavi sonrası ortaya çıkan kardiyak ve endokrin geç komplikasyonların değerlendirilmesi
Evaluation of Cardiac and Endocrine Late Complications in Children with Acute Lymphoblastic Leukemia After Treatment
CENGİZ BAYRAM
Tıpta Yan Dal Uzmanlık
Türkçe
2014
HematolojiSağlık BakanlığıÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. H. NEŞE YARALI