Geri Dön

Kemik dokusunun rejenerasyonunda hücre tabakalarının farklı uygulamaları

Different applications of cell sheets in regeneration of bone tissue

PDF İndir

  1. Tez No: 544093
  2. Yazar: ÜLKÜ BOZOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: poli(etereterketon), bor, hücre tabakası, diş implant, nanohidroksiapatit, poly(etheretherketon), boron, cell sheets, dental implants, nanohydroxyapatite
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 159

Özet

Gerçekleştirilen bu çalışma, 17055 No'lu Hacettepe Üniversitesi, Kapsamlı Araştırma Projesi ile desteklenmiştir. Ayrıca, tezi gerçekleştiren Ülkü BOZOĞLU, doktora çalışması boyunca TÜBİTAK-2211-A Genel Yurt İçi Doktora Bursu ile desteklenmiştir. Sunulan tez çalışması kapsamında halihazırda diş implantı olarak yaygın bir şekilde kullanılan titanyum (Ti) metalik implantlara alternatif kullanım potansiyeli olan polietereterketonun (PEEK) diş implantı olarak kullanım potansiyelinin artırılmasına yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk kısmında, kimyasal yapısı nedeniyle hücre adezyonu ve kemik entegrasyonu sınırlı olan PEEK malzemesinin biyoaktivitesini artırmaya yönelik iki farklı yöntem gerçekleştirilmiştir. Bunlar kimyasal bir yöntem olan sülfolama ve PEEK yüzeylerinin sentetik osteokondüktif hidroksiapatit (HAp) ile kaplanması şeklinde uygulanmıştır. Sülfolama işlemi ile PEEK yüzeylerinde nanoyapıda birbirleriyle bağlantılı gözenenekli bir yapı oluşturulmuştur (SPEEK). Ayrıca PEEK ve SPEEK örnekleri nanoyapıda bor içeren HAp ile mikrodalga destekli yöntem ile kaplanmıştır. PEEK yüzeylerinde oluşan gözeneklilik ve HAp birikimi, taramalı elektron mikroskobu (scanning electron microscopy, SEM), X-ışın kırınımı (X-ray diffraction, XRD), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (Fourier Transform Infrared spectroscopy, ATR-FTIR) ile belirlenmiştir. PEEK biyomalzemesi üzerinde periodontal ligament hücrelerinin (PDL) canlılığı ve osteojenik farklılaşmaları gerçekleştirilen in vitro ortam hücre kültürü analizleri ile değerlendirilmiştir. Çalışma sonuçları PEEK malzemesinin sülfolama işleminin uygulanmasının ve B-nHAp kaplanmasının ikili bir etki yaparak PDL hücrelerinin osteojenik farklılaşmasını artırdığı ortaya koyulmuştur. Çalışmanın ikinci kısmında, PDL hücre tabakaları ve PDL ve insan göbek kordonu veni endotel hücrelerinden oluşan (human umblical vein endothelial cell, HUVEC) ko-kültür hücre tabakaları kullanılarak PEEK-PDL/ko-kültür hücre tabakaları kompleksinin oluşturulmasıdır. İnsan kaynaklı PDL ve PDL-HUVEC hücre tabakaları vitamin C ve yüksek hücre ekimi metotlarıyla (cm2'ye 100,000 hücre) elde edilmiş ve SPEEK ve SPEEK- B-nHAp yüzeylerle birleştirilmiştir. Hücre tabakaları ve modifiye edilmiş PEEK malzemelerinden oluşan bu yüzeyler 21 hafta boyunca osteojenik ortamda tutulmuştur. Hücre tabakaları malzeme yüzeyine kuvvetli bir şekilde tutunmuş ve 3 hafta boyunca canlılıklarını devam ettirmişlerdir. Modifiye edilmiş PEEK örnekler üzerindeki hücre tabakalarının kemik ve vasküler belirteçlerinin değerlendirilmesi ALP aktivitesi analizi, RT- PCR, Western blot ve immunositokimya boyama analizleri kullanılarak değerlendirilmiştir. PDL hücre tabakalarının osteojenik farklılaşmasının yüksek olduğu belirlenmiştir. Ayrıca HUVEC ile ko-kültürün özellikle geç dönem osteojenik farklılaşma üzerinde etkili olduğu gösterilmiştir. Hücre tabakalarının, SPEEK ve SPEEK-B-nHAp malzemeleri ile birleştirilmesi PEEK'in biyoaktivitesinin ve diş implantı olarak entegrasyonunun artırılması yönünde yeni bir yaklaşım olarak ortaya koyulmuştur.

Özet (Çeviri)

This study was supported by Hacettepe University Scientific Research Projects Coordination Unit (Project Number: 17055) and Ülkü Bozoğlu was also supported by TÜBİTAK (TÜBİTAK-2211-A). Within the scope of the presented thesis, studies have been carried out to increase the potential of the use of polyetheretherketone (PEEK), which has the potential of alternative use to titanium (Ti) metallic implants, which are widely used , as a dental implant. However, PEEK is inherently inert material and that characteristic limits cellular adhesion and bone integration of PEEK. There are a number of methods that have been offered to enhance the bioactivity of PEEK including coating PEEK with synthetic osteoconductive hydroxyapatite (HAp) and sulfonation. In this work, a nanostructured porous surface is created on PEEK surfaces by sulfonation (SPEEK). Then, PEEK and SPEEK samples were coated nanostructured B doped HAp (B-nHAp) from 10xSBF by microwave-assisted method. Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared spectroscopy (ATR-FTIR) reveal the formation of nanopores and nanostructured HAp on the PEEK surface. In vitro cell viability assay and osteogenic differentiation analyses disclose improved adhesion, proliferation and osteo-differentiation of periodontal ligament cells (PDL). Our results indicate that sulfonation and B-nHAp modifications have dual effects on the osteogenic differentiation of PDL and increase of osteointegration of PEEK dental implant. In the second part of the study, PDL cell sheets and PDL and human umbilical cord vein endothelial cells (human umblical and endothelial cell, HUVEC) co-culture cell sheets using the PEEK-PDL / co-culture cell sheets complex was formed. Human-derived PDL and PDL- HUVEC cell sheets were obtained by vitamin C and high cell seeding methods and combined with SPEEK and SPEEK-B-nHAp samples. These complex, consisting of cell sheets and modified PEEK materials, were kept in the osteogenic environment for 21 weeks. The cell sheets were firmly attached to the surface of the material and maintained their vitality for 3 weeks. Evaluation of bone and vascular markers of cell sheets on modified PEEK samples were evaluated using ALP analysis, RT-PCR, Western blot and immunocytochemistry staining analyzes. The osteogenic differentiation of PDL cell sheets was found to be high. In addition, co-culture with HUVEC has been shown to be particularly effective on late- stage osteogenic differentiation. The combining of cell sheets with SPEEK and SPEEK-B- nHAp materials has been demonstrated as a new approach to increase the bioactivity and complementarity of PEEK as dental implant.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    579313

    İndüklenmiş pluripotent kök hücrelerin osteojenik potansiyelinin sıçan kalvarya defektlerinde histolojik olarak değerlendirilmesi

    Histological evaluation of osteogenic potential of induced pluripotent stem cells in rat calvarial defects

    KADİR AKIN KAYĞUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Diş Hekimliğiİstanbul Üniversitesi

    Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN ZEKİ GÜMRÜ

  2. Tez No

    383308

    Development and characterization of silk fibroin and citrus pectin based scaffolds for bone tissue engineering

    Kemik doku mühendisliğine yönelik ipek fibroini ve turunçgil pektini tabanlı taşıyıcıların geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    SİBEL ATAOL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyomühendislikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYŞEN TEZCANER

    DOÇ. DR. AKIN AKDAĞ

  3. Tez No

    535192

    Seçici lazer ergitme yöntemi ile biyouyumlu iskelet yapılarının imalatı ve özelliklerinin geliştirilmesi

    Manufacturing biocompatible scaffolds by selective laser melting method and improvement of properties

    EMRE ÖZEREN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MİHRİGÜL ALTAN

  4. Tez No

    494732

    Grafen içeren biyoaktif cam skafoldların hazırlanması ve in vitro karakterizasyonu

    Preparation and in vitro characterization of graphene-containing bioactive glass scaffolds

    MERT TÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYLİN MÜYESSER DELİORMANLI

  5. Tez No

    878013

    Travmatik kıkırdak defektinin rejenerasyonunda insanplatelet lizat ve düşük molekül ağırlıklı heparin protaminmikro-nanopartiküllerin etkinliğinin değerlendirilmesi: deneysel çalışma

    Assessment of the effectiveness of human platelet lysate and low molecular weight heparin protamin micro-nanoparticles in the regeneration of traumatic cartilage defects: an experimental study

    MEHMET AKBALIK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiSelçuk Üniversitesi

    Plastik Cerrahi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEKERİYA TOSUN

Geri Dön