Design and in vitro testing of a peripheral nerve guide
Periferal sinir yönlendirici tasarımı ve in vitro koşullarda denenmesi
- Tez No: 582331
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CAN ÖZEN, PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Periferal sinir sistemi yaralanmalarında sinir rejenerasyonu ve işlevsel iyileşme lezyon bölgesinde oluşan yara dokusundaki yüksek miktarda kondroitin sülfat proteoglikanların (KSPGler) distal uç doğrultusunda akson uzamasını baskılaması sebebiyle oldukça sınırlıdır. Sinir yönlendiriciler, sinir yaralanma tedavisinde altın standart olarak kabul edilen fakat sınırlı miktarda donör doku bulunması ve donör bölge morbiditesi gibi sınırlandırmaları olan otogrefte karşı önemli bir seçenek olarak ortaya çıkmaktadır. Sinir yönlendirici kanallar, proksimal ve distal sinir uçları arasında bir köprü görevi görmek, fiziksel destek ve topoğrafik ve/veya kimyasal belirteçler ile akson yönlendirmesi sağlamak için tasarlanan tübüler yapılardır. Bu çalışma topografik yönlenme işaretleri içeren ve büyüme baskılayıcı yara dokunun enzimatik bozunma ile ortamdan uzaklştırılmasını sağlayabilecek bir sinir yönlendirici tasarlamayı amaçlamaktadır. Mikrokanallı, çapraz bağlanmış metakril jelatin (GelMA) hidrojel ile doldurulmuş tübüler metakril bisfenol A temelli bir sinir yönlendirici oluşturulmuştur. Oluşturulan yapının distal ucuna kondroitinaz ABC katılması ile distal sinir ucunda ifade edilen KSPGlerin enzimatik bozunması sağlanması amaçlanmıştır. Enzim salım testleri için kondroitinaz ABC modeli olarak sığır serum albumin (SSA) kullanılmıştır. Gözlem ve analizlerin kolaylaştırılması için in vitro testlerde tübüler bir yapı yerine iki boyutlu bir yapı kullanılmıştır. In vitro hücre adezyonu ve canlılık analizleri nöron benzeri bir hücre hattı olan PC12 kullanılarak yürütülmüştür. İdeal GelMA konsantrasyonu in situ ve enzimatik bozunma testleri sonucunda %15 olarak belirlenmiştir. Seçilen GelMA konsantrasyonu ile hazırlanan hidrojellerin fizyolojik koşullarda dayanıklı olduğu saptanmıştır. In vitro çalışmalar GelMA hidrojelin hücre tutunması ve büyümesi için ideal koşulları sağladığını göstermiştir. Aljinat hidrojelden enzim salımı kondroitinaz ABC enzimi için bir model olarak SSA kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Aljinat hidrojelden SSA salımı Korsmeyer-Peppas salım modeline uygun şekilde ve 100% salım 3 günde tamamlanacak şekilde gerçekleşmiştir. Sitotoksisite testi ile Dental SG materyalin hücrelere olumsuz bir etkisi olmadığı saptanmıştır. Fakat Dental SG ile 3B basılan ürünlerin fizyolojik koşullarda ve özellikle hücre varlığında hızla bozunduğu görülmüştür. Sinir yönlendiricinin hücre canlılığı ve büyüme sağlamada etkinliği PC12 hücre hattı ile yapılan in vitro testler ile gözlemlenmiştir. Kültürün ilk üç gününde GelMA mikrokanallarda hücre yapışması, canlılık, ve kanal boyunca yönlenme görülmüş, fakat Dental SG materyalin bozunma ürünlerinin muhtemel sitotoksik etki göstermesi nedeniyle hücrelerde kültürün yedinci gününde canlılık gözlemlenememiştir.
Özet (Çeviri)
Nerve regeneration and functional recovery after peripheral nerve injury (PNI) is limited due to large amounts of chondroitin sulfate proteoglycans (CSPGs) within the scar tissue formed at the injury site inhibiting axon outgrowth towards the distal nerve stump. For treatment of nerve injury, nerve guides (NGs) emerge as promising alternatives to the“gold standard”of autografting, which has limitations including donor site morbidity and limited donor tissue availability. NGs are tubular constructs designed to form a bridge between the proximal and distal ends of transected nerve, provide physical support, and achieve axon guidance via topographical and/or chemical cues. This study aims to design and test the in vitro performance of a nerve guide with topographical guidance cues, capable of removing growth preventing scar tissue via release of enzyme chondroitinase ABC. A bisphenol A methacrylate-based NG tube filled with crosslinked gelatin methacrylate (GelMA) hydrogel was constructed. Microchannels produced within GelMA hydrogel matrix via glass capillary molds served as topographical guidance cues. Chondroitinase ABC (ChABC) was integrated into the distal end of the NG for degradation of CSPGs expressed at the distal nerve stump. For release studies bovine serum albumin was used as a model for ChABC. For practical observation and analysis, a planar
Benzer Tezler
- A bio and synthetic polymer based nerve guide tested under in vitro and in vivo conditions
Biyolojik ve sentetik polimer temelli bir sinir tüpünün in vitro ve in vivo koşullarda sınanması
TUĞBA DURSUN USAL
Doktora
İngilizce
2019
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YÜCEL
- Development of a miniature and implantable heart pump as the left ventricular assist system: Heart Turcica centrifugal
Minyatür ve vücuda yerleştirilebilir bir kalp pompasının sol karıncık destek sistemi olarak geliştirilmesi: Santrifüj Türk kalbi
ÇINAR ERSANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- An MR safe nitinol guidewire design for intravascular applications
İntravasküler aplikasyonlar için MR güvenli nitinol kılavuz tel tasarımı
BURCU BAŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR KOCATÜRK
- Design of a platform for physical performance testing of an axial-flow left-ventricular assist device
Eksenel-akışlı sol-ventrikül destek cihazı için fiziksel performans testi düzeneğinin tasarımı
İBRAHİM BAŞAR AKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyomühendislikBahçeşehir ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ABDURRAHMAN KAMURAN KADIPAŞAOĞLU
- Hipertansiyon tedavisinde etkili sabit dozlu kombinasyon tasarımı ve değerlendirilmesi
Design and evaluation of a fixed dose combination for the treatment of hypertension
DİREN SARISALTIK YAŞIN
Doktora
Türkçe
2018
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP ŞAFAK TEKSİN