Development of artificial cell culture platforms using microfluidics
Mıkroakıskaların kullanımı ıle yapay hücre kültürü platformlarının gelıstırılmesı
- Tez No: 556779
- Danışmanlar: DR. MELTEM ELİTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Biyomühendislik, Mechatronics Engineering, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hücreler, hücre-hücre etkileşimleri ve hücrelerin etraflarını saran ortama verdikleri tepkilerle ilgili nicel bilgi elde etmek, medikal tanı, tedavi ve hücre biyolojisi araştırmaları için oldukça önemlidir. Günümüzde bu mikro akışkan hücre platformları aracılığıyla mümkündür. Bu cihazlar, çip-üstü-laboratuvar (ÇÜL), in vivo hücre koşullarını taklit etme özelliği ile hücre kültür etme uygulamaları için kullanılmaktadırlar. Sıvıların küçük hacimlerde kontrolü ile ÇÜL teknolojileri, kültür flask ve şişeleri gibi geleneksel hücre kültür platformlarına kıyasla dokulardaki hücrelerin doğasını yakın bir şekilde taklit ederler. Diğer taraftan var olan ÇÜL tabanlı hücre kültür platformları bu mikroakışkan platformları geliştiren bir uzman olmadan kliniklerde ve laboratuvarlarda kullanılmak için çok karmaşıktır. Dolayısıyla, bu tezde basit ve kullanıcı dostu mikro akışkan hücre kültür cihazları geliştirdik ve elde ettiğimiz verileri geleneksel metotlar ile kıyasladık. Araştırmamızı karaciğer hepatosellüler karsinom, göğüs adenokarsinom ve lenfoma hücre hatları, monosit ve monositlerden türetilmiş makrofajların ikisini de içeren farklı insan hücre hatları üzerinde gerçekleştirdik. Farklı ölçeklerde hücrelerin çoğalma oranı, morfolojik ve fenotipik farklılıklarını inceledik. Hücre kültür platformuna ek olarak kimyasalların konsantrasyonlarını tam olarak titre etmek için bir mikroakışkan gradyan üretici geliştirdik ve bu streslere verilen hücresel tepkileri gözlemledik. Bundan başka farklı intravenöz sıvıların farklı insan kanser hücre hatlarına olan etkisini nicel olarak inceledik. Son olarak, eğitilmemiş insanlar tarafından kullanılabilecek olan, basit, düşük maliyetli ve entegre edilebilir mikroakışkan platformlar geliştirdik ve bir popülasyonda tek hücre çözünürlüğünde hücre kültürü deneyleri yaptık. Bizim mikroakışkan hücre kültürü platformlarımız konvansiyonel yöntemlerle yapılan hücre kültürü deneylerine göre daha nicel ve niteliksel veri sağlıyor.
Özet (Çeviri)
Acquiring quantitative data about cells, cell-cell interactions and cellular responses to surrounding environments are crucial for medical diagnostics, treatment and cell biology research. Nowadays, this is possible through microfluidic cell culture platforms. These devices, lab-on-a-chip (LOC), are capable of culturing cells with the feature of mimicking in vivo cellular conditions. Through the control of fluids in small volumes, LOC closely mimics the nature of cells in the tissues compared to conventional cell culturing platforms such as flasks and cell culture plates. On the other hand, existing LOC-based cell culturing platforms are highly complicated to be used in clinics or laboratories without an expert who develops these microfluidic platforms. Therefore, in this thesis we developed simple and user-friendly microfluidic cell culturing platforms and compared our obtained data with the conventional methods. We performed our research on different human cancer cell lines including liver hepatocellular carcinoma, breast adenocarcinoma, and lymphoma cell lines; both monocytes and monocyte-differentiated macrophages. We examined proliferation rate, morphological and phenotypical differences of the cells in different scales. In addition to cell culturing platform, we developed a microfluidic gradient generator to precisely titrate the concentration of chemicals and observed cellular responses to these stresses. Moreover, we quantitatively inspected the effect of different intravenous fluids on different human cancer cell lines. Finally, we have developed simple, low-cost and integrable microfluidic platforms, those can be used by untrained people, and perform cell culture experiments in a population at single-cell resolution. Our microfluidic cell culture platforms provide more quantitative and qualitative data compared to traditional batch culture assays.
Benzer Tezler
- Development and evaluation of DCAS9-based artificial transcription factors for neuroprotection: in vitro and ex vivo studies and in vivo evaluation in the RHOP23H retinitis pigmentosa model
Nöroproteksiyon için DCAS9 tabanlı yapay transkripsiyon faktörlerinin geliştirilmesi ve değerlendirilmesi: In vitro, ex vivo çalışmalar ve RHOP23H retinitis pigmentosa modelinde in vivo değerlendirme
MEHRI AHMADIANGOLLAJEH
Doktora
İngilizce
2025
BiyolojiSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CAVİT AĞCA
- Işık uyaranıyla hazırlanan hidrojellerin sferoid temelli biyomürekkep olarak geliştirilmesi
Development of light-stimulated hydrogels as spheroid-based bioink
ALİME SARIKAYA
Doktora
Türkçe
2026
Polimer Bilim ve TeknolojisiBezm-İ Alem Vakıf ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. DENİZ CEYLAN
- In Vitro primary neuron and Ex Vivo retina stimulation with optoelectronic biointerfaces
Optoelektronik biyoarayüzler ile In Vitro primer nöron ve Ex Vivo retina uyarımı
HÜMEYRA NUR KALELİ
Doktora
İngilizce
2025
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELAL MURAT HASANREİSOĞLU
- Mezenkimal kök hücre kaynaklı yapay insan mesanesi geliştirilmesine yönelik hücre kültürü ve doku iskelesi uygulamaları
Cell culture and scaffold applications for the construction of mesenchymal stem cell derived artificial human urinary bladder
SEÇİL ERDEN
Doktora
Türkçe
2013
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAİME İSMET GÜRHAN
YRD. DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR ÜRKMEZ
- GFP geni aktarılmış mezenkimal kök hücre davranışlarının 4 boyutlu kültürde yapay zeka kullanılarak analizi
Analysis of GFP gene transduced mesenchymal stem cell behaviors using artificial intelligence in 4D cultures
CEREN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Histoloji ve Embriyolojiİstinye ÜniversitesiKök Hücre ve Doku Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN DARİCİ