Osteo-mimetik kültür ortamı tasarımı ile kemik iliği mezankimal kök hücrelerinin osteojenik farklılaşma kapasitesinin artırılması
Increasing osteogenic differentiation capacity of bone marrow mesenchymal stem cells by design of osteo-mimetic culture environment
- Tez No: 775463
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NURAY EMİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Hidroksiapatitler, Hyalüronik asit, Kemik dokusu, Kolajen, Kondroitin, Kök hücreler, Hydroxyapatites, Hyaluronic acid, Bone tissue, Collagen, Chondroitin, Stem cells
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Travma, kırıklar, bulaşıcı hastalıklar veya tümörler, iyileşmesi zor olan kemik kusurlarına neden olabilir. Çeşitli kemik hasarlarının tedavisi için doku mühendisliği çalışmalarında yüksek gözeneklilik oranına sahip, biyouyumlu yapay kemik iskelelerinin kullanımı tercih edilen bir yöntemdir. Üç boyutlu (3B) yapay kemik doku iskeleleri, hücrelerin osteojenik farklılaşması ve dokulaşması için uygun bir destek ortamı sağlayarak doğal kemik yapısının taklit edilmesine olanak tanımaktadır. %1 kollajen, %1 hiyalüronik asit ve %0,1 kondroitin sülfat polimer kompozitlerinin biyomimetik yaklaşımla yapay vücut sıvısı (SBF) çözeltisi içerisinde hidroksiapatit minerali ile kaplanması sonucunda kolajen/hiyalüronik asit/kondroitin sülfat-hidroksiapatit (KOL/HYA/KS-HA) polimer-seramik kompozit yapı iskelelerinin geliştirilmesi ve mezenkimal kök hücreler (MKH) kullanılarak kemik dokusu oluşturma yeteneklerinin belirlenmesi amaçlandı. Yapı iskeleleri kemik morfogenetik proteini (BMP) ile takviye edilmiş Dulbecco'nun Modifiye Edilmiş Eagle Ortamı (DMEM-LG) ile osteojenik indüksiyon altında kemik dokusu oluşturma kabiliyetinin belirlenmesi için sıçan kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücreler ile etkinleştirildi. Kemik oluşumunu değerlendirmek için haftalık aralıklarla kültürden örnekler alındı. Biyouyumluluk, MTT kit analizi ile test edildi. ALP analizi ile alkalin fosfataz aktivitesi değerlendirildi. Ayrıca kemik dokulaşması immünohistokimya, histoloji ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri ile takip edildi. SEM analizinde boş yapı iskelelerinin yüzey morfolojisi ve MKH ile kültür sonrası mineralize ekstraselüler matris (ECM) yapısı net bir şekilde görüldü. MTT analizi sonuçlarına göre mitokondriyal aktivite 7. günden itibaren kısmen artmış ve 28. günde en yüksek seviyeye ulaşmıştır. Alizarin kırmızısı ile boyama, Kol/HYA/KS-HA iskelelerinde MKH kültürleri sırasında kalsiyum birikiminin arttığını kanıtladı. Alsian ve Safranin-O boyaması, kemik benzeri dokunun ECM'sinde sırasıyla proteoglikanları ve kollajen liflerini gösterdi. İmmünhistokimya boyama, kültür sonunda kemik benzeri doku oluşumunun meydana geldiğini ve MKH ile başlatılan dokulaşma sürecinin doğal osteogeneze uygun olarak ilerlediğini gösterdi.
Özet (Çeviri)
Trauma, fractures, infectious diseases or tumors can cause bone defects that are difficult to heal. The use of biocompatible artificial bone scaffolds with high porosity is a preferred method in tissue engineering studies for the treatment of various bone injuries. Three dimensional (3D) artificial bone scaffolds allow mimicking natural bone structure by providing a suitable support environment for osteogenic differentiation and tissueization of cells. Development of collagen/hyaluronic acid/chondroitin sulfate-hydroxyapatite COL/HYA/CS-HA polymer-ceramic composite scaffolds as a result of coating 1% collagen, 1% hyaluronic acid and 0.1% chondroitin sulfate polymer composites with hydroxyapatite mineral in SBF solution with biomimetic approach and bone marrow using mesenchymal stem cells (MSC). It was aimed to determine the ability to create texture. The scaffolds were activated with rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells to determine the ability to form bone tissue under osteogenic induction with Dulbecco's Modified Eagle's Medium-Low Glucose (DMEM-LG) supplemented with bone morphogenetic protein (BMP). Samples were taken from the culture at weekly intervals to assess bone formation. Biocompatibility was tested by MTT kit analysis. Alkaline phosphatase activity was evaluated by alkaline phosphatase (ALP) analysis. In addition, bone tissue was followed by immunohistochemistry, histology and SEM analysis. The surface morphology of the hollow scaffolds and the mineralized extracellular matrix (ECM) structure after culture with MSC were clearly seen in the SEM analysis. According to the results of MTT analysis, mitochondrial activity increased partially from the 7th day and reached the highest level on the 28th day. Alizarin red staining demonstrated increased calcium deposition during MSC cultures on Col/HYA/CS-HA scaffolds. Alsian and Safranin-O staining showed proteoglycans and collagen fibers, respectively, in the ECM of bone-like tissue. Immunohistochemistry staining showed that bone-like tissue formation occurred at the end of culture and the MSC-initiated tissueization process proceeded in accordance with natural osteogenesis.
Benzer Tezler
- Osteo-nanozimler: Katalitik aktif SPION türevlendirmelerinin osteojenik hücresel yanıtları
Osteo-nanozymes: Osteogenic cellular responses to catalytically active SPION derivatives
MERVE ŞEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyomühendislikKonya Gıda ve Tarım ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. GÜLCİHAN GÜLSEREN
- Tooth germ-derived stem cells in bone tissue engineering: Analysis of osteo-odontogenic potential
Kemik doku mühendisliğinde diş germ kaynaklı kök hücreler: Osteo-odontojenik potansiyel
FATMA ÇAYIR GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GAMZE KÖSE
- Kitosan ve kitosan nanopartikülünün dental pulpa kök hücrelerinin osteo/odontojenik farklılaşmasına etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of chitosan and chitosannanoparticle on osteo/odontogenic di̇fferentiation ofdental pulp stem cells
İLAY SENA ALTINOVA GÖNEN
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2022
Diş HekimliğiBezm-İ Alem Vakıf ÜniversitesiÇocuk Diş Hekimliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİFE ÖZDEMİR
- İntertrokanterik kalça kırığı öncesi ciddi derecede hareketsiz olan ileri yaş osteo sarkopenik hastalarda venöz tromboemboli riski az midir? Trombosit yüzey antijeni genetik analizi
Is the risk of venous thromboembolism reduced in elderly osteosarcopenic patients with intertrochanteric hip fracture and severe pre-fracture immobilization? A genetic analysis of platelet surface antigens
BERK GEDİK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
GenetikSağlık Bilimleri ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DEMİRKALE
- Alveolar mikroosteoperforasyonun diş hareket hızına olan etkisinin incelenmesi
Effect of alveolar micro-osteoperforations on the rate of tooth movement
GENCER HUNILER