3D bioprinting of osteochondral inteface tissue
3B biyobasım ile osteokondral arayüz dokusu
- Tez No: 762017
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHATTİN KOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Doku mühendisliğindeki son gelişmeler, kıkırdak ve kemik gibi üç boyutlu sentetik doku yapılarının üretimi için büyük bir potansiyel olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, farklı dokular arasında yapısal bütünlüğün sağlanması ve doku arayüzlerinin üretilmesi hala büyük zorluklardır. Bu tezde, aspirasyon tabanlı mikro-kapiler ve yerinde çapraz bağlama biyobasım yöntemi kullanılarak hibrit hidrojel yapılarının üretim yaklaşımı kullanılmıştır. Geliştirilen bu Biyobasım yöntemi ile, farklı hücre yüklü hidrojel biyomürekkepler cam mikro-kapiler'den üç boyutlu (3B) basılarak tasarlanan geometrik yapılar oluşturuldu. Mezenkimal Kök Hücreler (MSC) yüklü aljinat ve karboksimetil selüloz biyomürekkepler hücre biyoaktivitesini ve mekanik özelliklerini geliştirmek için tiramin ile modifiye edildi. Hidrojeller, görünür ışık altında rutenyum (Ru) ve sodyum persülfat (SPS) foto-başlatıcı mekanizma ile yerinde çapraz bağlama yaklaşımı kullanılarak mikro kapiler camda jelleştirilerek ekstrüzyon için hazırlandı. Geliştirilen biyomürekkepler daha sonra aspirasyon-ekstrüzyon mikrokapiler biyobaskı tekniği kullanılarak gradyan kıkırdak-kemik dokusu arayüzü biyobasıldı. 3B biyobasılan yapılar, kondrojenik/osteojenik kültür ortamında üç hafta boyunca inkübe edildi. 21 günlük inkübasyon ile MSC hücrelerinin farklılaşmasından sonra, histoloji, immünohistokimya ve canlı/ölü testleri yapıldı. Kıkırdak ve kemik oluşumu için yapılan hücre hizalaması ve histolojik değerlendirme sonuçları, mekanik ve kimyasal etkiler ile basılan MSC yapıların kondrojenik ve osteojenik dokulara başarılı bir şekilde farklılaştığını gösterdi.
Özet (Çeviri)
Recent advancements in tissue engineering have demonstrated the great potential for fabrication of three-dimensional synthetic tissue structures such as cartilage and bone. However, the achievement of structural integrity between different tissues and fabrication of tissue interfaces are still great challenges. In this thesis, in situ crosslinked hybrid multi-material 3D bioprinting approach was used for the fabrication of hydrogel structures based on an aspiration-on-demand capillary method. Different cell-laden hydrogels were extruded in the same microcapillary glass and deposited in the desired geometrical arrangement. Alginate and carboxymethyl cellulose were modified with tyramine to enhance cell bioactivity and mechanical properties of Mesenchymal Stem Cells (MSC)-laden bioinks. Hydrogels were prepared for extrusion by gelling in microcapillary glass utilizing an in-situ crosslink approach using ruthenium (Ru) and sodium persulfate (SPS) photo-initiating mechanisms under visible light. The developed bioinks are then bioprinted in precise gradient composition for cartilage-bone tissue interface using aspiration-extrusion microcapillary bioprinting technique. The biofabricated constructs were co-cultured in chondrogenic/osteogenic culture media for three weeks. After differentiation of MSC cells in 21-day incubation, histology, immunohistochemistry, and a live/dead test for the bioprinted structure were carried out. The results of cartilage and bone formation analysis based on cell alignment and histological evaluation successfully revealed that mechanical cues, in conjunction with chemical cues, showed MSC to differentiate into chondrogenic and osteogenic tissues.
Benzer Tezler
- 3 boyutlu yazıcı ile metakrilatlanmış jelatin/prp hidrojel ve mezenkimal kök hücre içeren osteokondral gradyan sistemlerin hazırlanması ve in-vitro etkinliklerinin belirlenmesi
Preparation of osteochondral gradient systems including methacrylated gelatin/prp hydrogel and mesenchymal stem cells by 3d-bioprinter and investigation of their in-vitro effectiveness
GÜLSEREN IRMAK
Doktora
Türkçe
2019
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- 3D bioprinting of osteochondral grafts using infrapatellar fat pad derived stem cells
Infrapatellar yağ yastığı kaynaklı kök hücrelerin 3B biyobaskılamayla osteokondral greft üretiminde kullanımı
EBRU TALAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyomühendislikAnkara ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR HURİ
- Osteokondral hasarların onarımına yönelik 3B-biyoyazıcı ile çift-tabakalı nanohibrit doku iskelelerinin geliştirilmesi
Development of double-layer nanohybrid tissue scaffolds using 3D bioprinter for repair of osteochondral defects
BURÇİN İZBUDAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Biyomühendislikİstinye ÜniversitesiKök Hücre Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYÇA BAL ÖZTÜRK
- Biyobasım ve doku mühendisliğiyle sinoviyal sıvıdan elde edilecek kök hücrelerle kıkırdak defekti onarımı
Repair of cartilage defects with stem cells derived from synovial fluid with bioprinting and tissue engineering
ESRA DURSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikSağlık Bilimleri ÜniversitesiDoku Mühendisliği Anabilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN TÜRKER BORAN
- Üç boyutlu biyoyazıcı ile üretilen gradyan hidrojel doku iskelesinin tavşan dizi osteokondral defekt modelinde rejenerasyon etkisinin araştırılması
Regenerative effects of 3-D bioprinted gradient hydrogel scaffold in rabbit knee osteochondral defect model
EMİN SÜHA DEDEOĞULLARI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET AYVAZ