Adherent tip hücre kültürleri için nanofiber temelli 3D hücre taşıyıcı ve kriyoprezervasyon sistemleri
Nanofiber-based 3D cell carrier and cryopreservation systems for adherent cells
- Tez No: 642194
- Danışmanlar: PROF. DR. SEFA KIZILDAĞ, PROF. DR. TORSTEN WAGNER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Tıbbi Biyoloji, Bioengineering, Biotechnology, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 167
Özet
Son zamanlarda hücre-temelli (cell-based) ve elektrokimyasal biyosensörleri kullanan ileri çip-üstü-laboratuvar (lab-on-a-chip) cihazları geliştirmek için önemli çabalar sarf edilmektedir. Buna rağmen, mevcut sistemler,“yerinde kullanıma-hazır”(ready-to-use on-site) formatlar için hala uygun değildir, çünkü cihazın içindeki hücrelerin, son kullanıcıya alışılagelmiş nakliyatı sırasında hayatta kalmayı sağlayacak inkübatör koşullarına (CO2, besinler, vb.) ihtiyaçları vardır. Bu çalışmada, adherent hücrelerin bir sensör yüzeyinde, örn. ışıkla-adreslenebilen potansiyometrik sensör (LAPS), dondurularak (-80°C) korunmasını sağlayan sensör-üstü kriyoprezervasyon (OSC) adını verdiğimiz bir strateji ortaya koyuldu. LAPS yüzeyindeki adherent hücrelerin kriyo-hasarına eğilimli olduğu anlaşıldı. Bu yüzden, yüzey OSC sonrası hücre geri kazanımını arttırmak üzere modifiye edildi. Bu modifikasyon: i) yüksek termal genleşme katsayısına ve düşük camsı geçiş sıcaklığına sahip polietilen vinil asetattan (PEVA) oluşan elastik elektro-eğirilmiş liflerinin entegrasyonuna ve ii) O2 plazma ile muamele edilmesine dayanmaktadır. Modifiye edilmiş sensör, yalnız hızlı çözme için kritik olan termal kütleyi azaltmak için değil, aynı zamanda hassas bir şekilde kontrol edilebilen bir mikro-ortam sağlamak için bir mikroakışkan çip sistemine entegre edildi. Bu yeni kriyo-çip sisteminin, OSC sırasında hücreleri canlı tutmak için etkili olduğu bulundu. Konseptin ispatı deneyleri kapsamında, kanser hücrelerinin (CHO-K1) hücre dışı asitleştirilmesi, diferansiyel LAPS ölçümleri ile değerlendirildi. Sonuçlar, literatürde ilk kez, kriyo-çip kullanan OSC'ye dayalı stratejimizin, çözmeden hemen sonra etiketsiz ve kantitatif ölçümlere izin verdiğini ve bunun da çözme sonrası ek kültürleme adımlarını ortadan kaldırdığını gösterdi. Üretim aşamasındayken hücreleri içeren çiplerin OSC'ye dayalı dondurulması ve bir soğuk-zincir nakli yoluyla son kullanıcıya gönderilmeleri,“yerinde kullanıma-hazır”formatı mümkün hale getirebilir. Dahası, bu strateji, gelecekte diğer hücre-temelli çip-üstü-laboratuvar cihazlarına da potansiyel olarak uyarlanabilir.
Özet (Çeviri)
Significant efforts have been recently made to develop advanced cell-based lab-on-a-chip devices using electrochemical sensors. However, current systems are still not suitable for a ready-to-use format as the cells inside the device need incubator conditions (CO2, nutrients, etc.) for survival during conventional transportation. Herein we propose a strategy called on-sensor cryopreservation (OSC), which enables the adherent cells to be preserved by freezing (-80°C) on a sensor surface, such as the light-addressable potentiometric sensor (LAPS). Adherent cells on the LAPS surface were prone to cryo-injury; thus, the surface was modified to enhance the cell recovery for OSC. It relies on i) the integration of elastic electrospun fibers composed of polyethylene vinyl acetate (PEVA), which has a high thermal expansion coefficient and low glass-transition temperature, and ii) the treatment with O2 plasma. The modified sensor is integrated into a microfluidic chip system not only to decrease the thermal mass, which is critical for fast thawing, but also to provide a precisely controlled micro-environment. This novel cryo-chip system is effective for keeping cells viable during OSC. As a proof-of-concept application, the extracellular acidification of cancer cells (CHO-K1) was evaluated by differential LAPS measurements. Results show, for the first time, that our strategy based on OSC using the cryo-chip allows label-free and quantitative measurements directly after thawing, which eliminates additional post-thaw culturing steps. The freezing of the chips containing cells at the manufacturing stage and sending them via a cold-chain transport could open up a new possibility for the ready-to-use on-site format. Moreover, this strategy is potentially adaptable to other cell-based lab-on-a-chip devices in the future.
Benzer Tezler
- Akut lösemisi olan veya hematolojik kanser nedeniyle kök hücre nakli yapılmış hastalarda invaziv aspergillozis tedavisi için antifungal kullanımının uluslararası kılavuzlara uygunluğu
Adherence to international guidelines for the antifungal therapy of invasive aspergillosis in patients with hematological malignancies or hematopoietic stem cell transplantation
MÜFİDE OKAY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
HematolojiHacettepe Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT AKOVA
PROF. DR. HAKAN GÖKER
- Mezenkimal kök hücrelerin in vitro kolon kanser hücre hatlarındaki etkisi
The effect of mesenchymal stem cells in vitro colon cancer cell lines
FİGEN ABATAY SEL
Doktora
Türkçe
2022
Tıbbi Biyolojiİstanbul ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA OĞUZ
- Interaction mechanisms between small cell lung cancer cells and T lymphocytes
Küçük hücreli akciğer kanseri hücrelerinin T lenfositler ile etkileşim mekanizmaları
MUAMMER ALPER KURŞUNEL
Doktora
İngilizce
2019
Moleküler TıpHacettepe ÜniversitesiTemel Onkoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ESENDAĞLI
- Detection of the red blood cell adhesion to the vascular endothelium using microfluidic chip in beta thalassemia patients
Beta talasemi hastalarında mikroakışkan çip kullanılarak kırmızı kan hücrelerinin vasküler endotele yapışmasının tespiti
NESLİHAN ÇİLEK
Doktora
İngilizce
2024
Moleküler TıpKoç ÜniversitesiHücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. ÖZLEM YALÇIN SEYHAN
- Biyobozunur ve biyouyumlu polimerlerin in vitro uygulamaları
In vitro applications of biodegradable and biocompatible polymers
DEMET ERDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Biyofizikİstanbul ÜniversitesiBiyofizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEMAN YALÇINTEPE GÜNEŞTUTAR