Doku mühendisliği uygulamalarına yönelik fibroin esaslı modifiye iskelelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of fibroin based modified scaffolds for tissue engineering applications
- Tez No: 756801
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NURAY EMİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyomühendislik, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biochemistry, Bioengineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme ve İmalat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 225
Özet
Doku Mühendisliği (DM) çalışmalarında en önemli bileşenlerden biri doku iskelesi üretiminde kullanılan biyomateryallerdir. Biyopolimerik yapı iskeleleri, hücrelere in vitro üç boyutlu yapay hücre dışı sunar. Bu sayede yüksek verimle anatomik boyutta doku organoidinin oluşumunda birincil etkiye sahiptirler. Yürütülen doktora tezinde, fibroin-kollajen, fibroin-aloe vera ve fibroin-kollajen-aloe vera kompozit yapı iskelelerinin geliştirilmesi ve kemik doku mühendisliğinde (KDM) kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlandı. Bu kapsamda, üretilen polimer-seramik kompozit yapı iskelelerinin biyouyumluluk özellikleri ISO EN 10993 kapsamında araştırıldı ve DM'de biyomalzeme olarak kullanımlarının uygunluğu ortaya kondu. Tez kapsamında üç farklı mekanizma ile aşılama reaksiyonu test edilerek fibroinin yüzeyi hidrofilikliği artırmak için modifiye edildi. Akabinde, farklı bileşenlerden (F/K, F/K/A ve F/A) oluşan üç tür iskele üretildi. Aşılama reaksiyonunda kullanılan ikinci yöntem istenilen sonucu vermezken, birinci ve üçüncü yöntem kullanılarak farklı bileşen oranlarına sahip iskeleler geliştirildi. Elde edilen iskelelerin fiziksel ve kimyasal karakterizasyon işlemi sonucunda 1F5K5, 1F6K4, 1F5K4A1 ve 3F5K4A1 polimer kompozitlerinin yeterli özelliklere sahip olduğu belirlendi. Bu iskeleler kemik doku mühendisliği için kemik iliği mezankimal kök hücreleri ve osteoblastlar ile test edildi. Kültür ortamı, mineralizasyonu teşvik etmek için SBF ile zenginleştirildi ve hidroksiapatit çekirdeklenmesi hem kimyasal hem de hücresel aktivite ile sağlandı. Hücresel örnekler üzerinde yapılan XRD, SEM-EDS, Alizarin Kırmızısı analizleri, en iyi mineralizasyonun %10SBF takviyesi ile gerçekleştiğini gösterdi. Histokimya, immünhistokimya ve SEM analizi en iyi osteojenik aktivitenin 3F5K4A1 iskelesinde olmakla birlikte, seçilen dört iskelenin de %10SBF içerikli osteojenik indüksiyon altında KDM için kullanılabileceğini gösterdi.
Özet (Çeviri)
The biomaterials utilized in the manufacture of tissue scaffolds are one of the most essential aspects of Tissue Engineering (DM) research. Biopolymeric scaffolds provide in vitro cells with a three-dimensional artificial extracellular matrix. In this manner, they have a significant effect on the creation of tissue organoids of anatomical dimensions. The objective of this dissertation was to construct fibroin-collagen, fibroin-aloe vera, and fibroin-collagen-aloe vera composite scaffolds for bone tissue engineering and to study their applicability (CDM). In this regard, the biocompatibility qualities of the generated polymer-ceramic composite scaffolds were studied in accordance with ISO EN 10993, and their appropriateness as a biomaterial in DM was proven. Within the scope of the thesis, three distinct grafting reaction methods were evaluated, and the surface of fibroin was modified to increase its hydrophilicity. Subsequently, scaffolds with different component kinds (F/C, F/C/A, and F/A) were manufactured. While the second method utilized in the grafting reaction did not produce the desired result, scaffolds with varying component ratios were created utilizing the first and third methods. Physical and chemical analysis of the produced scaffolds revealed that the polymer composites 1F5C5, 1F6C4, 1F5C4A1, and 3F5K4A1 possessed adequate properties. For bone tissue engineering, these scaffolds were evaluated with bone marrow mesenchymal stem cells and osteoblasts. To stimulate mineralization, the culture medium was supplemented with SBF, and hydroxyapatite nucleation was accomplished through both chemical and cellular action. XRD, SEM-EDS, and Alizarin Red analyses of cellular samples revealed that 10%SBF supplementation led to the best mineralization. Histochemistry, immunohistochemistry, and scanning electron microscopy analyses revealed that 3F5C4A1 scaffolds had the highest osteogenic activity, but all four scaffolds may be employed for CDM with osteogenic induction and 10%SBF content
Benzer Tezler
- Bioactive agent loaded hydrogel systems for dental tissue engineering applications
Diş doku mühendisliği uygulamalarına yönelik biyoaktif ajan yüklü hidrojel sistemleri
DENİZ HAZAL ATİLA
Doktora
İngilizce
2021
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN TEZCANER
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
- Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid
Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı
YASEMİN KAPTAN
Doktora
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Fabrication and characterization of bilayered tissue scaffolds incorporating bioactive agents for skin tissue engineering applications
Deri doku mühendisliği uygulamaları için biyoetkin ajan yüklü iki katmanlı doku iskeleleri üretilmesi ve karakterizasyonu
ÖMER AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2015
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK KESKİN
DR. TEMEL BİLİCİ
- Cellulose-based electrospun scaffolds for tissue engineering applications
Doku mühendisliği uygulamalarına yönelik elektro-eğirilmiş selüloz temelli hücre taşıyıcılar
DENİZ HAZAL ATİLA
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. AYŞEN TEZCANER
PROF. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ
- Development of electrically conductive coaxially electrospun PVA-PEDOT: PSS-CNT/pHEMA core-shell composite fiber material for tıssueengineering applications
Doku mühendisliği uygulamalarına yönelik elektriksel olarak iletken çekirdek-kabuk tipi eşeksenli elektroeğrilmiş PVA-PEDOT: PSS-KNT/pHEMA kompozit fiber malzemenin geliştirilmesi
EMRAH ÇELEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikAtılım ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLAL TÜRKOĞLU ŞAŞMAZEL