Kök hücrelerin osteojenik farklılaşmasına elektromanyetik alanın ve seramik-kaplı manyetik nanopartiküllerin etkisinin incelenmesi
Evaluation of the effects of electromagnetic field and ceramic-coated magnetic nanoparticles on the osteogenic differentiation of stem cells
- Tez No: 780899
- Danışmanlar: PROF. DR. YAŞAR MURAT ELÇİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Demir oksit, Elektromanyetik alanlar, Kök hücreler, Metal nanopartiküller, Nanobiyoteknoloji, Nanopartiküller, Iron oxide, Electromagnetic fields, Stem cells, Metal nanoparticles, Nanobiotechnology, Nanoparticles
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Biyoteknoloji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yapılan bu tez çalışmasında, kemik rejenarasyonunu yeni bir yaklaşım olarak manyetik nanopartiküllerin ve düşük frekanslı darbeli manyetik alanın birlikte kullanımının adipoz kök hücrelerinin farklılaşma kapasitesi araştırıldı. Bu amaçla ilk olarak, silika kaplamalı ve aminosilan modifikasyonlu nanopartiküller sentezlenerek, düşük frekanslı manyetik alan ile birlikte adipoz kökenli mezenkimal kök hücrelere uygulanarak, hücreler üzerine etkileri incelendi. Çalışmanın ilk aşamasında MNP, S-MNP, IS-MNP, A-MNP ve AIS-MNP sentezi yapıldı. Sentezlenen nanopartiküllerin morfolojisinin incelenmesi için TEM, kimyasal ve manyetik yapılarının incelenmesi için XRD, XPS, VSM, FTIR ve zeta potansiyeli analizleri gerçekleştirildi. Biyolojik uygulamalarda kullanma ve uygun doz oranını bulmak için in vitro sitotoksisite testleri geçekleştirilirken nanopartiküllerin hücre ile etkileşimini belirlemek için TEM analizleri yapıldı. Bu tez kapsamında sentezlenen manyetik nanopartiküllerin uygulanan dozlarının sitotoksik olmadığı bulundu ve nanopartiküller besiyerinde disperse edilerek hücreler ile etkileştirildi. Tez çalışmasının ikinci kısmında ise nanopartikül içeren hücrelere 1.3 mT 15 Hz düşük frekanslı darbeli manyetik alan 20 gün boyunca, her gün 3 saat olacak şekilde uygulandı. Elektromanyetik alan sonrası hücre canlılığı için MTT, hücre morfolojisi için hematoksilin & eosin, hücre farklılaşma çalışmaları için ALP, alizarin kırmızısı ve kalsiyum birikim analizleri yapıldı. Bu tez çalışması göstermiştir ki ayrı ayrı manyetik nanopartiküller ve elektromanyetik alan adipoz kökenli mezenkimal kök hücreleri farklılaşmaya itmekte, birlikte kullanımı ise daha etkili bir yöntem oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the differentiation capacity of adipose stem cells was investigated by using magnetic nanoparticles and low frequency pulsed magnetic field as a new approach to bone regeneration. For this purpose, silica-coated and aminosilane modified nanoparticles were synthesized and applied to adipose-derived mesenchymal stem cells together with a low-frequency magnetic field, and their effects on cells were investigated. In the first stage of the study, synthesis of MNP, S-MNP, IS-MNP, A-MNP and AIS-MNP was performed. TEM was used to examine the morphology of the synthesized nanoparticles, and XRD, XPS, VSM, FTIR and zeta potential analyzes were performed to examine their chemical and magnetic structures. While in vitro cytotoxicity tests were performed to find the appropriate dose rate and use in biological applications, TEM analyzes were performed to determine the interaction of nanoparticles with the cell. The applied doses of the synthesized magnetic nanoparticles were found to be non-cytotoxic, and the nanoparticles were dispersed in the medium and interacted with the cells. In the second part of the thesis study, a 1.3 mT 15 Hz low-frequency pulsed magnetic field was applied to the cells containing nanoparticles for 3 hours every day for 20 days. MTT for cell viability after electromagnetic field, hematoxylin & eosin for cell morphology, ALP for cell differentiation studies, alizarin red and calcium deposition analyzes were performed. This thesis study has shown that individual magnetic nanoparticles and electromagnetic field push adipose-derived mesenchymal stem cells to differentiation, and their use together creates a more effective method.
Benzer Tezler
- Synergistic effects of bone surface mimic topography and chemistry on osteogenic stem cell differentiation and osteoimmunomodulation
Kemik yüzey topografyası ve kimyası taklidinin osteojenik farklılaşma ve osteoimmünomodulasyon üzerindeki sinerjik etkileri
BİRGÜN ASLAN
Doktora
İngilizce
2024
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA GARİPCAN
- Mezenkimal kök hücrelerin osteojenik farklılaşmasına fungal beta-glukanın etkilerinin incelenmesi
The effects of fungal beta-glucan on osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells
LEYLA KAYİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Tıbbi BiyolojiKocaeli ÜniversitesiKök Hücre ve Doku Yenilenmesi Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN DURUKSU
- İmmortal beta hücre hattı kaynaklı mikroveziküllerin mezenkimal kök hücrelerin insülin üreten hücrelere farklılaşma potansiyeline etkisi
The effect of immortal beta cell line microvesicles on insulin-producing cell differentiation of mesenchymal stem cells
ESRA ALBAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Moleküler TıpKocaeli ÜniversitesiKök Hücre ve Doku Yenilenmesi Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN DURUKSU
- Timokinonun insan adipoz doku kaynaklı mezenkimal kök hücreleri üzerine etkisinin araştırılması
The effect of thymoquinone on human adipose tissue derived mesenchymal stem cells
AHSEN ERGİNSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
GenetikErciyes ÜniversitesiKök Hücre Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA DİLAY KÖKENEK ÜNAL
- Doku mühendisliğinde kullanılmak üzere metalik ve biyojenik nanopartiküllerin somatik ve kök hücreler üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of metallic and biogenic nanoparticles on somatic and stem cells for the purpose of using for bioengineering applications
SERAP YEŞİLKIR BAYDAR
Doktora
Türkçe
2016
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MALAHAT BAGHIROVA