Towards generation of ß-tcp scaffold based osteogenic niches in microfluidic bioreactors
Mikroakışkan biyoreaktörlerde ß-tcp esaslı doku iskeleleri kullanılarak osteojenik niş geliştirilmesi
- Tez No: 633364
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SİNAN GÜVEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Geleneksel kemik doku mühendisliği (BTE) uygulamaları genellikle terapötik çözümler geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu çabaların çoğu, optimum sonuçlar sağlamak için biyomalzemelerin geliştirilmesi üzerine yoğunlaşmaktadır. Bununla birlikte, kemik doku mühendisliği biyomalzemelerinin biyolojik özellikleri in vivo sistemleri taklit etmede tek başına yetersiz kalmaktadır. Bu alandaki sorunların çoğu biyolojik dokuları taklit edecek sistemlerin başarısız olmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, in vivo ortamların taklidini sağlayabilen ve osteojenik ortamın değişen davranışları hakkında bilgi sağlayabilen fizyolojik olarak uygun bir sistem ihtiyacı oluşmuştur. Bu çalışmada, kemik rezorpsiyonu / sekresyonu gerçekleştirebilen fonksiyonel bir osteojenik niş modelinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bunu başarmak için, uyarlanmış ß-trikalsiyum fosfat seramik biyomalzemeler, mikroakışkan biyoreaktörler ve öncül fare kemik iliği hücreleri kullanılmıştır. Dinamik ko-kültür yöntemlerine dayanan tez, dinamik araçlar kullanarak in vivo benzeri bir mikro-ortam sağlarken osteojenik nişin işlevselleştirilmesi için daha basit ve güçlü bir yaklaşımı da tartışmaktadır. Geliştirilen platform, farklı biyoreaktör türlerine uygulanabilen, değişken gözeneklilik yüzdeleri ve farklı geometrilerde üretilmiştir. Malzeme karakterizasyon yöntemleri ile üretilen iskele kemiğe benzerlik açısından analiz edilmiştir. Osteojenik nişi oluşturmak amacıyla öncül fare kemik iliği hücreleri kullanılmıştır. Hücrelerin kemik iliğinden izolasyonu akış sitometrisi ile belirlenmiş, farklılaşma kapasiteleri ise alizarin kırmızısı boyaması ile doğrulanmıştır. Daha sonra iskelelere ekilen hücreler mikroakışkan bir sistemde dinamik kültür koşullarında kültür edilmiştir. 21 günlük kültür sürecinden sonra hücre dışı matrisin iskele hacmi boyunca salgılandığı görülmüştür. Osteojenik nişi oluşturan osteoblast ve osteoklast hücrelerinin farklılaşması ALP, osteokalsin ve cathepsin-k proteinlerinin artışı ile doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Traditional bone tissue engineering (BTE) applications often aim to develop therapeutic solutions. Most of these efforts are circled around a biomaterial to provide optimum results. However, reliable generation of biological properties of BTE biomaterials suffers from the poor recapitulation of in vivo systems in laboratory conditions. Much of problems stem from poor mimicry systems. Therefore, a physiologically relevant in vitro system, which can provide a total mimicry of native environment and thus assist accessing the dynamic behavior of osteogenic environment is needed. In this study, a functional osteogenic niche model, which can perform bone resorption/secretion was intended. To achieve this, primary mouse bone marrow cells, a tailored biomaterial and microfluidic bioreactors was used. Using dynamic co-culturing methods, this thesis discusses a simpler and robust approach to functionalize the osteogenic niche while providing an in vivo-like microenvironment. The developed platform achieved a scaffold that is tailorable for any bioreactor setup, shapes and volumes with desired porosity percentages. The ß-TCP was subjected to material characterization methods to confirm its resemblance to native inorganic bone. For osteogenic niche, freshly isolated mouse bone marrow mesenchymal stem cells and monocytes/macrophages was used to form basic cellular components of the bone. The osteogenic niche was seeded on the scaffold and placed in a bioreactor. Scanning electron microscopy analysis showed that after 21 days of culture cell extracellular matrix was secreted throughout the scaffold volume. Moreover, a significant increase in osteocalcin, ALP and cathepsin-K proteins was observed as an indication of formation of osteoblast and osteoclast cells.
Benzer Tezler
- Beta galaktozid alfa-2,6-siyaliltransferaz (ST6Gal1)'ın Sporadik İnklüzyon Cisimcik Miyoziti (sIBM) patogenezindeki rolünün in vitro model oluşturularak araştırılması
Identification of the role of beta galactoside alpha-2,6-sialyltransferase (ST6Gal1) in the pathogenesis of Sporadic Inclusion Body Myositis (s-IBM) by the use of an in-vitro culture model
BURCU BALCI
Doktora
Türkçe
2008
Tıbbi BiyolojiHacettepe ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PERVİN DİNÇER
- Towards mechanochemical generation of singlet oxygen
Mekanokimyasal yöntemlerle singlet oksijen üretimi
SİMAY AYDONAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Development of synthetic methodologies directed towards the generation of five membered ring allenes
Beş üyeli siklik allenlerin sentezine yönelik sentetik çalışmalar
FATİH ALGI
- Yeni nesil matematik sorularının ortaokul 8. sınıf öğrencilerinin matematik dersine karşı tutumları üzerine etkisi
The effect of new generation mathematics questions on secondary school 8th grade students' attitudes to mathematics course
ERKAN AKDERE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eğitim ve ÖğretimBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF NUR AKKAŞ
- High Strength and High Stiffness Glass-GFRP Sandwiches:Towards Next Generation of Glass Structures
Yüksek Mukavemetli ve Yüksek Sertlikte Cam-GFRP Sandviçler: Yeni Nesil Cam Yapılara Doğru
FEYZA NUR YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiUniversity of Southamptonİnşaat Yapı ve Altyapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MITHILA ACHINTHA