Evaluation of neural differentiation of PC12 cells grown on graphene coated ITO microchips
Grafen kaplanmış ITO mikroçip üzerinde büyütülen PC12 hücrelerinin nöronal farklılaşmasının değerlendirilmesi
- Tez No: 648380
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
Sinir sistemi hastalıkları günümüzde tedavisi olmayan hastalıklar içerisinde hayli büyük bir yer kaplamaktadır. Sinir sistemi hastalıklarındaki en büyük zorluklardan biri, sinir hücreleri arasında fonksiyonel bağlantılar kurabilmektir. Bir nöronal ağ, dendritler ve aksonlar vasıtasıyla nöronal hücreler arasındaki bağlantılardan oluşan çok karmaşık bir yapıdır. Bu bağlamda, bir insan beyni karmaşık bir nöron ağı olarak tanımlanabilir. Bir nöronal ağ oluşturma kapasitesine sahip platformlar, nöronla ilişkili hastalıkların modellenmesi, yeni tedavilerin bulunması, canlı hücrelerin kendi kendini yenileyebilen kapasitesine sahip biyolojik bilgisayarların inşası ve ayrıca farmakoloji gibi çeşitli alanlarda kullanım potansiyeline sahiptir. Farklı ilaçların tasarımı, aynı modelde test edilmesini gerektirir. İyi karakterize bir sinir ağının inşasında en büyük zorluk, hücreler arasında istenen bağların oluşturulması ve yeterince uzun ve dayanıklı sinaps oluşumunun olmamasıdır. Hücreler arasındaki sinaps oluşumu iletişim sağlar ve bazı hastalıkların ve tedavilerin araştırılması için bu hücrelerden sinyal alınabilir. Nöronal hücreler arasında bu tür bağlantıların oluşturulmasının ilk adımı nöronal uzantıların yayılmasını indüklemektir. Bu çalışmada, grafenin PC12 hücrelerinin nöron benzeri hücrelere nöronal farklılaşması üzerindeki etkisi elektriksel uyaranlarla birlikte incelenmiştir. İlk olarak, belirli sayıda elektrot içeren bir indiyum tin oksit (ITO) mikroçipi fotolitografi kullanılarak üretilmiş ve daha sonra mikroçip kimyasal olarak sentezlenmiş bir grafen ile kaplanmıştır. Nöronal farklılaşma koşullarının optimizasyonunun ardından, AC ve DC elektrik stimülasyonunun, hem çıplak hem de grafen kaplı ITO-mikroçipleri üzerinde nöronal farklılaşmaya etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak, 30 dakika boyunca doğru akım ile elektriksel stimülasyonun grafen kaplı ITO-mikroçiplerde büyük ölçüde nöronal hücre farklılaşmasına neden olduğu gözlemlenmiştir. Sonuçlar gerçek zamanlı qPCR ile de doğrulanmıştır. Gelecekte, grafen kaplı mikroçiplerin yüzeyi, nöronal uzantıların belirli bir yönde yayılmasına rehberlik edecek fiziksel bariyerler oluşturmak için bir polimer ile desenlenecektir.
Özet (Çeviri)
Nervous system diseases occupy a very large place among diseases without treatment today. One of the major challenges in nervous system diseases is achieving functional connection between nerve cells. A neuronal network is a very complex structure consisting of connections between neuronal cells through dendrites and axons. In this context, a human brain can be described as a complex neuron network. Platforms capable of creating a neuronal network have the potential to be used in a variety of fields, such as modeling neuron-related diseases, finding new treatments, building biological computers with the self-renewable capacity of living cells, as well as pharmacology. The design of different drugs requires testing in the same model. The biggest challenge in building a well-characterized neural network is the formation of desired bonds between cells and the absence of long enough and durable synapses. Synapse formation between cells provides communication and signals can be received from these cells to investigate some diseases and treatments. The first step of forming such connections is to induce spreading of neuronal extensions. In this study, the impact of graphene on neuronal differentiation of PC12 cells into neuron-like cells was evaluated in conjunction with electrical stimuli. First, an ITO microchip with a certain number of electrodes was fabricated using photolithography and then a chemically synthesized graphene was coated on the microchip. The electrical stimulation was applied through the ITO-microchip. Following optimization of neuronal differentiation conditions, the effect of AC and DC electrical stimulation on both bare and graphene-coated ITO-microchips for neuronal differentiation was investigated. According to the results, it was observed that electrical stimulation with direct current for 30 minutes caused a large degree of neuronal cell differentiation on the graphene coated ITO-microchips. The results were also verified by real-time qPCR. In the future, the surface of graphene coated microchips will be patterned with a polymer to form physical barriers that will guide the spreading of neuronal extensions in a particular direction.
Benzer Tezler
- Deneysel siringomiyeli modelinde insan kaynaklı mezenkimal kök hücre ( MKH ) kulanımının etkilerinin değerlendirilmesi,
The evaluation of the effects of the use of human mesenchymal stem cell ( hMSC ) in the experimental syringomyelia model
ERCAN BAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2012
NöroşirürjiHacettepe ÜniversitesiNöroşirürji Ana Bilim Dalı
DOÇ. GÖKHAN BOZKURT
- Fasiyal sinir arazına uğratılan sıçanlarda, insan göbek kordonu kökenli mezenkimal kök hücre ve amniyotik membran uygulamalarının, sinir rejenerasyonu üzerine etkilerinin davranış modellerine göre değerlendirilmesi ve histolojik olarak incelenmesi
Evaluation and histological examination of the applications of human umblical cord originated mesenchimal stem cell and amniotic membrane on nerve regeneration according to behavioral models in rats subjected to the facial nerve arrangement
TEVFİK BALIKÇI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiSağlık Bilimleri ÜniversitesiPlastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PERÇİN CAŞKAN
- Köpek mezenkimal kök hücrelerinin in-vitro nörojenik farklılaştırılması ve özelliklerinin incelenmesi
In-vitro neurogenic differentiation of canne mesenchymal stem cells and evaluation of properties
ZEYNEP KURT
- Evaluation of developmental toxicity of ethephon using embryonic stem cell model
Embriyonik kök hücre modeli kullanılarak etefonun gelişimsel toksisitesinin değerlendirilmesi
SOLMAZ MOHAMMADI NEJAD
Doktora
İngilizce
2018
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiFarmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUNA SABUNCUOĞLU
- Nöral kök hücre organoid modelinin mitokondri hasarı açısından değerlendirilmesi
Evatuation of neural stem cell organoi̇d model in terms of mi̇tochondria damage
ONUR ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyolojiKocaeli ÜniversitesiKök Hücre ve (Rejeneratif) Yenileyici Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUFHAN YAZIR