Rejeneratif tıpta hidrojellerin in vitro biyolojik uygulamalarının incelenmesi
Investigation of in vitro biological applications of hydrogels in regenerative medicine
- Tez No: 610732
- Danışmanlar: PROF. DR. CEMAL ÖZEROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Büyük gerilmelere dayanabilen mekanik olarak güçlü ve dayanıklı biyo-yapışkan hidrojellerin tasarlanması mesane gibi oldukça gerilebilir dokuların dikişsiz kapatılması için yeni fırsatlar açabilmektedir. Çapraz bağlanabilir kısımların fonksiyonel grup yoğunluğunun arttırılması ve bunların diğer polimerler veya nanomalzemelerle harmanlanması gibi hidrojellerin tipik kimyasal modifikasyonları, geliştirilmiş mekanik sertlikle sonuçlanmasına rağmen, modifiye edilmiş hidrojeller, çoğunlukla, büyük gerilmeler altında bozulma ile sonuçlanan artan kırılganlık sergilemişlerdir. Buna göre, görünür ışığa maruz kalma gibi minimal invaziv yöntemler kullanılarak, talep üzerine yerinde çapraz bağlanabilen enjekte edilebilir, sert hidrojeller geliştirmek, karşılanamayan bir tıbbi zorluktur. Doku sızdırmazlığı için ortaya çıkan biyopolimerler arasında, denatüre kolajenden elde edilen doğal olarak türetilmiş bir biyopolimer olan jelatin metakrilil (GelMA), mükemmel biyoadherasyon, biyobozunurluk ve biyouyumluluk sonucu umut verici bir rol üstlenmiştir. Burada, GelMA'nın ana eksikliklerinden birinin, yani kırılganlığın üstesinden gelmek için, suşu altındaki enerjiyi dağıtabilen iyon kaynaklı tersinir çapraz bağlanma elde etmek için metakrilat ile modifiye edilmiş aljinat (AlgMA) kullanarak hibritledik. Hibrit GelMA-AlgMA hidrojelleri, kalsiyum gibi iki değerli katyonlar kullanılarak tasarlanabilen mükemmel tokluğa sahip, foto çapraz bağlanabilir, enjekte edilebilir ve yapışkan bir platform sağlar. % 600'den fazla iyileştirilmiş tokluğa sahip olan bu yeni hibrid biyopolimer sınıfı, özellikle gerilebilir dokular için minimal invaziv prosedürde dayanıklı, mekanik olarak esnek ve düşük maliyetli doku sızdırmazlık maddeleri için aşama oluşturabilir. Hidrojellerin tokluğunu arttırma stratejimiz, benzer şekilde reaktif kısımlara sahip diğer çapraz bağlanabilir polimerlere genişletilebilir.
Özet (Çeviri)
Sutureless sealing of highly stretchable tissues such as the bladder would be possible by designing mechanically robust and durable bioadhesive hydrogels that can withstand large stresses. While typical chemical modifications of hydrogels, such as increasing the functional group density of crosslinkable moieties and blending them with other polymers or nanomaterials have resulted in improved mechanical stiffness, the modified hydrogels have often exhibited increased brittleness resulting in deteriorated sealing capabilities under large strains. Accordingly, developing injectable, tough hydrogels that can be crosslinked in situ on demand using minimally-invasive methods, such as visible light exposure is an unmet medical challenge. Among the emerging biopolymers for tissue sealing, gelatin methacryloyl (GelMA), a naturally-derived biopolymer obtained from denatured collagen, has secured a promising role as a result of its excellent bioadhesion, biodegradation, and biocompatibility. Here, to overcome one of the main shortcomings of GelMA, i.e., brittleness, we hybridized it using methacrylate-modified alginate (AlgMA) to impart ion-induced reversible crosslinking that can dissipate energy under strain. The hybrid GelMA-AlgMA hydrogels provide a photocrosslinkable, injectable, and adhesive platform with an excellent toughness that can be engineered using divalent cations, such as calcium. This class of novel hybrid biopolymers with more than 600% improved toughness may set the stage for durable, mechanically-resilient, and cost-effective tissue sealants in minimally invasive procedure, especially for stretchable tissues. Our strategy to increase the toughness of hydrogels may be extended to other crosslinkable polymers with similarly-reactive moieties.
Benzer Tezler
- Three dimensional glycosaminoglycan mimetic peptide amphiphile hydrogels for regenerative medicine applications
Rejeneratif tıp uygulamaları için üç boyutlu glikozaminoglikan benzeri peptit amfifil hidrojeller
YASİN TÜMTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
- Askıda hidrojellerin serbest biçimli tersinir gömülmesi metodu ile karmaşık yapıların 3 boyutlu biyobaskılanması
3D bioprinting of complex structures by the method of freeform reversible embedding of suspended hydrogels
ŞEYMA NUR YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikBaşkent ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN ERDEM HABERAL
- Mechanically strong hyaluronic acid-based hydrogels
Yüksek mekanı̇k dayanımlı hyalüronı̇k ası̇t hı̇drojellerı̇
BURAK TAVŞANLI
- Self-assembly of peptide nanofibers and their mechanical properties
Peptit nanofiberlerin kendiliğinden düzenlenmesi ve mekanik özellikleri
TURAN SELMAN ERKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYKUTLU DÂNA
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
- Biomimetic synthesis and characterization of calcium phosphate nanoparticles for regenerative medicine
Rejeneratif tıpta kalsiyum fosfat nanopartiküllerinin biyomimetik sentezi ve karakterizasyonu
MUSAB ORAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MURAT ÖZMEN
DR. SOFİA DEMBSKI