Preparation of novel scaffold systems reinforced with mesoporous silica nanoparticles for BMP-2 delivery and in vitro investigations
BMP-2 iletiminde kullanılmak üzere mezoporöz silika nanoparçacıklar ile güçlendirilmiş yenilikçi doku iskelesi sistemlerinin hazırlanması ve in vitro incelenmeleri
- Tez No: 666628
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. DİDEM ŞEN KARAMAN, DOÇ. DR. OZAN KARAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biotechnology, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 48
Özet
Doğal hücre dışı matris ortamını taklit edebilen ve biyoaktif maddeleri içeren çok işlevli doku iskelelerinin doku mühendisliği uygulamalarında kullanımı ilgi çekmektedir. Hidrojeller mekanik özellikleri ve biyolojik aktiviteleri biyomalzeme bilimindeki ilerlemeler sayesinde geliştirilebilen umut verici doku iskelesi sınıflarından birisidir. Bu çalışmada, farklı biyomalzemelerin polietilen glikol dimetilakrilat (PEGDMA) hidrojelinin fizikokimyasal ve biyolojik özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Çalışmalar sırasında, hidrojelin mekanik özellikleri yapısına mezoporöz silika nanoparçacıkların entegrasyonu ile modifiye edilmiştir. Hidrojel yapısına eklenen mezoporöz silika nanoparçacıkları iki fazlı tabakalaşma yaklaşımı ile sentezlenmiş ve taramalı electron mikroskobu, dinamik ışık saçılımı ve por boyut analizleri ile karakterize edilmiştir. Buna ek olarak, mezoporöz silika nanoparçacıkları hidrojel yapısında model biyoaktif molekül olarak kullanılmış olan BMP2 peptidinin taşınımı için kullanılmıştır. Doğal dokulara benzer bir ortam oluşturmak için hidrojeller ayrıca hyalüronik asit ile zenginleştirilmiştir. PEGDMA kompozit hidrojellerinin mekanik özellikleri basma testi ve su tutma kapasitesi analizi ile incelenmiştir. Çok işlevli doku iskelelerinin in vitro biyouyumluluğu L929 hücrelerinin hidrojel matrisi içinde enkapsülasyonu ile test edilmiştir. Sonuçlar mesoporöz silika nanoparçacıkların ve hyalüronik asidin PEGDMA hidrojeline entegrasyonunun su tutma kapasitesini az miktarda düşürdüğünü göstermiştir. Bunun yanı sıra, yapılan in vitro testler fonksiyonelleştirilmiş hidrojellerin hücrelere karşı sitotoksik bir etki oluşturmadığını göstermiştir. Sonuç olarak, bu çalışma mezoporöz silika nanoparçacıkların kullanımının mekanik ve biyolojik özellikleri kontrol edilebilir doku iskelelerinin üretimine olanak sağladığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Multifunctional scaffolds capable of mimicking native extracellular matrix environment and presenting bioactive molecules are attractive for tissue engineering applications. Hydrogels are one of the promising classes of scaffolds of which the mechanical property and biological activity can be improved with the advancements in the biomaterial science. In this study, the impact of the different biomaterials on the physicochemical and biological properties of polyethylene glycol dimethacrylate (PEGDMA) hydrogels were investigated. During studies, the mechanical properties of the hydrogels were tuned with the integration of the mesoporous silica nanoparticles. Mesoporous silica nanoparticles to be incorporated into hydrogels were synthesized by water-oil biphase stratification approach and characterized by scanning electron microscopy, dynamic light scattering and nitrogen sorption analyses. Moreover, mesoporous silica nanoparticles were utilized as reservoirs for the delivery of BMP2-derived peptide as a bioactive molecule in hydrogel structure. To construct an environment similar to native tissues, hydrogels were mixed with the hyaluronic acid derivative. After the fabrication of PEGDMA composite hydrogels, mechanical properties were investigated by compression test and swelling studies. The in vitro cytocompatibility of multifunctional scaffolds were evaluated on L929 cell line by encapsulation of cells within the hydrogel matrix. Results showed that mesoporous silica nanoparticle and hyaluronic acid incorporation into PEGDMA hydrogels resulted in a slight decrease in swelling degree. On the other hand, in vitro viability assays demonstrated that functionalized hydrogels did not generate a cytotoxic effect against cells. In conclusion, this study proves that the utilization of mesoporous silica nanoparticles enables the fabrication of hydrogels with controllable mechanical and biological properties.
Benzer Tezler
- Alkylthio-and alkynylthio-substituted phthalocyanines
Alkiltiyo- ve alkiniltiyo-sübstitüe ftalosiyaninler
SAİDA KAİPOVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE DİNÇER
- Design and synthesis of rhodamine based fluorescent and colorimetric sensors for the detection of gold ions
Altın iyonlarının tayini için rodamin bazlı floresan ve kolorimetrik sensörlerin tasarımı ve sentezi
ERMAN KARAKUŞ
Doktora
İngilizce
2017
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA EMRULLAHOĞLU
- Üstün mekanik özelliklere sahip ipek fibroin iskeletlerinin yüksek fibroin konsantrasyonlarında üretimi
Production of silk fibroin scaffolds with remarkable mechanical properties at high fibroin concentrations
CANER AKINCI
- Gaz köpüklendirme yöntemi kullanılarak polietilen glikol bazlı doku iskelelerinin sentezi
Synthesis of polyethylene glycol based scaffolds using gas foaming method
BEGÜM AYTUĞRUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET MURAT ÖZMEN
- Hiyerarşik gözenekli iskelelerin doğal polimerler kullanılarak doku mühendisliği uygulamaları için hazırlanması
Preparation of hierarchical porous scaffolds with using natural polymers for tissue engineering applications
TUĞÇE ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET MURAT ÖZMEN