Farklı biyoreaktör tiplerinde hepg2 hücrelerinin sferoid oluşturma potansiyellerinin incelenmesi
Examination of the hepg2 cell spheroids generation potentials on different bioreactor types
- Tez No: 699271
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SUPHİ ŞURİŞVAN ÖNCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Bu tezde biyoproseslerde en çok kullanılan biyoreaktör tipi olan CSTR (karıştırmalı tank reaktör) ve yerçekimi kuvvetini minimize ederek hücrelerin askıda kalmasını sağlayan RCCS (Rotary Cell Culture System) biyoreaktör kullanılarak insan karaciğer karsinoma hücresi olan HepG2 hücrelerinin sferoid oluşturma potansiyelleri incelenmiştir. Tez sürecinde Ege Üniversitesi, Biyomühendislik Bölümü, EgeBiyoTheraNostics (Ege Biyoterapötikler ve Biyodiagnostikler Laboratuvarı) Hücre Kültürü Koleksiyonunda bulunan HepG2 hücreleri (insan karaciğer karsinoma hücreleri), RPMI besin ortamı, RCCS-1 (500 ml) reaktör (Synthecon) ve karıştırmalı tank biyoreaktör (500 ml) kullanılmıştır. Stokta bulunan HepG2 hücreleri T-flasklara alınarak RPMI besin ortamında çoğaltılmıştır. Ölçek büyütme işlemi ve iki boyutlu sistemden üç boyutlu sisteme geçişin sağlanabilmesi için çoğaltılan hücreler reaktörlere alınarak üretime başlanmıştır. Reaktörlerde üretim denemeleri yapılarak hücrelerin sferoid oluşturabilmeleri için gerekli optimum karıştırma hızları belirlenmiştir. Belirlenen karıştırma hızlarında üretilen hücreler ve hücrelerin oluşturduğu sferoid yapılar için: Hücre canlılığı testi, hücre sayımı, karaciğer hücrelerine spesifik belirleyici olan albümin sekresyonu analizi ve sferoid yapıların görüntülenmesi için taramalı elektron mikroskopi (SEM) analizi yapılmıştır. viii Yapılan tez çalışması sonucunda hem CSTR hem de RCCS biyoreaktörde sferoid üretimi başarıyla sonuçlanmıştır. Mikroskop altında yapılan incelemelerde (ışık mikroskobu, floresan mikroskop ve SEM) RCCS'te üretilen sferoidler eşit büyüklükte, ideal sferoid boyut ve yapısındayken CSTR'da üretilen sferoidlerin hızlı bir şekilde diğer sferoidlerle birleşerek rastgele doku parçaları oluşturduğu gözlemlenmiştir. Sferoid üretimi sürecinde CSTR'deki hücre canlılığı ve konsantrasyonunun RCCS'ten yüksek olduğu gözlemlense de CSTR'deki rastgele birleşmelerin sferoid kalitesini düşürdüğü sonucuna ulaşılmıştır. Her iki biyoreaktörlerdeki sferoidlerin de canlılığı 10. güne kadar %80'in üzerinde kaydedilmiştir. Yapılan MTT denemesi sonucunda inkübe edilmiş olan monolayer hücrelerin EtOH'ü katabolize etme kapasitesinin sferoidlere kıyasla daha düşük olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Karaciğer hücrelerine spesifik olan albümin sentezinin RCCS biyoreaktörden alınan 2, 4 ve 6. gün örneklerinde sentezlenen albümin miktarının CSTR'deki sferoidlerin sentezlediği albümin miktarından daha fazla olduğu; 8., 10., 12. ve 14. günlerde CSTR'deki sferoidlerin RCCS'teki sferoidlerden daha fazla albumin sentezlediği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, spheroid forming potential of HepG2 cells, a human liver carcinoma cell was investigated using CSTR (stirred tank reactor), which is the most widely used bioreactor type in bioprocesses and RCCS (Rotary Cell Culture System) which minimizes the gravitational force and allows the cells to remain suspended. During the thesis process, RPMI nutrient medium, RCCS-1 (500 ml) reactor (Synthecon), stirred tank bioreactor (500 ml) and HepG2 cells (human liver carcinoma cells) in Ege University, Department of Bioengineering, EgeBiyoTheraNostics (Ege Biotherapeutics and Biodiagnostics Laboratory) Cell Culture Collection was used. HepG2 cells in the stock were transferred to T-flasks and grown in RPMI nutrient medium. In order to scale up and transition from a two-dimensional system to a three-dimensional system, the proliferated cells were taken into the reactors and production started. Production trials were carried out in the reactors and optimum mixing speeds required for cells to form spheroids were determined. Cell viability test, cell count, analysis of albumin secretion, which is a specific marker for liver cells and scanning electron microscopy (SEM) analysis for imaging spheroid structures were performed for the cells and spheroid structures formed by the cells produced at the determined mixing speeds. x As a result of the thesis study, spheroid production in both CSTR and RCCS bioreactor was successfully completed. In the examinations made under the microscope (light microscope, fluorescent microscope and SEM), it was observed that spheroids produced in RCCS were of equal size, ideal spheroid size and structure, while spheroids produced in CSTR quickly combined with other spheroids to form random tissue fragments. Although cell viability and concentration in CSTR were observed to be higher than RCCS during the spheroid production process, it was concluded that random associations in CSTR reduced spheroid quality. The viability of spheroids in both bioreactors was over 80% up to day 10. As a result of the MTT experiment, it was concluded that the capacity of incubated monolayer cells to catabolize EtOH was lower compared to spheroids. The amount of albumin synthesized in the 2nd, 4th and 6th day samples taken from the RCCS bioreactor for albumin synthesis specific to liver cells was higher than the amount of albumin synthesized by the spheroids in the CSTR; It was observed that on the 8th, 10th, 12th and 14th days, spheroids in the CSTR synthesized more albumin than spheroids in the RCCS.
Benzer Tezler
- Vıgna caracalla L. Verdc. (İzmir sarmaşığı) bitkisinin In Vitro rejenerasyon potansiyelinin çeşitli biyoreaktör tiplerinde incelenmesi
Investigation of In Vitro regeneration potential of Vigna caracalla L. Verdc. in various bioreactor types
BUSE CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYNUR GÜREL
- Anaerobik biyoreaktörlerde atık çörek otundan (Nigella sativa) biyohidrojen eldesi verimliliğinin araştırılması
Research of the efficiency of biohydrogen gain from waste black cumin (Nigella sativa) in anaerobic bioreactors
NESRİN DURSUN
Doktora
Türkçe
2018
BiyoteknolojiHarran ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKKİ GÜLŞEN
- Evolutionary engineering of sulphur dioxide resistant Saccharomyces cerevisiae
Sülfür dioksite dirençli Saccharomyces cerevisiae'nin evrimsel mühendisliği
AZİZ KAAN KORKMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
- Modelling of the leachate treatment plant with membrane bioreactor process
Membran bioreaktör procesli bir sızıntı suyu arıtma tesisinin modellenmesi
CANSU DELİBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Impact of support material type on the performance of dynamic membrane bioreactors treating municipal wastewater
Dinamik membran biyoreaktörler ile evsel atıksu arıtımında farklı destek tabakası tiplerinin araştırılması
RIZA HUDAYARIZKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALE ÖZGÜN ERŞAHİN