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: Biyomühendislik, Mekatronik Mühendisliği, Bioengineering, Mechatronics Engineering
- 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: 108
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
- Nanopartiküller ile fonksiyonlandırılmış sinir doku iskelelerinin üç boyutlu basım ile geliştirilmesi ve üretimi
Development and production of nerve tissue scaffolds functionalized with nanoparticles via 3d printing
NİDANUR KAÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN SADIKOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YILMAZER
- Interaction of Poly(vinyl alcohol) and chitosan coated iron oxide nanoparticles with cell membrane models
Poli(vinil alkol) ve kitosan kaplı demir oksit nano parçacıklarının hücre zarı modelleri ile etkileşimleri
ARİFE KUŞBAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU
- İnsan dermal fibroblast ve keratinositlerini içeren kitosan-jelatin/fibrin yapıştırıcı esaslı iki tabakalı yapay deri sisteminin geliştirilmesi
Development of bilayer artificial skin based on chitosan-gelatin/fibrin glue system containing human dermal fibroblasts and keratinocytes
MÜŞRA ZEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Kornea doku mühendisliği için hibrit biyomateryal geliştirilmesi
Development of a hybrid biomateral for corneal tissue engineering
MERVE UYANIKLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL MURAT AYDIN
- İn vitro permeasyon çalışmaları için deriyi taklit eden yapay membran modellerinin tasarlanması
Design of skin simulating artificial membranes for in vitro permeation studies
HÜMEYRA ŞAHİN BEKTAY
Doktora
Türkçe
2024
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ GÜNGÖR