Kemik doku mühendisliğine yönelik sitrat içeren iskele yapıların 3b baskı ile üretilmesi ve etkinliğinin değerlendirilmesi
Producing with 3d printing and evaluation of efficiency of scaffold structures containing citrate for bone tissue engineering
- Tez No: 788765
- Danışmanlar: PROF. DR. SERDAR SEZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Rejeneratif Tıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Kemik dokusu kendini yenileme yeteneğine sahiptir; ancak çeşitli cerrahi operasyonlar veya travmalar sonucunda meydana gelen kritik boyuttaki kusurlar kemiğin yenilenmesini engeller ve ek destek gerektirir. Kemik doku mühendisliğinin gelişimi ile kemiği yeniden oluşturmak için fonksiyonel alternatifler ortaya çıkmıştır. İskele yapıların kullanıldığı durumlarda kemik rejenerasyonunun entegrasyonunun ve desteklenmesinin başarılı olması için, kemik doku mühendisliği iskeleleri doğal kemik yapısına benzer özellikler sağlamalıdır. Kemik doku mühendisliği uygulamalarında, biyobozunur, biyouyumlu, vücudun kendi dokusu işlev kazanana kadar yapısal ve biyomekanik destek sağlayan biyomateryallerden üretilmiş iskele yapılarının kullanılması gereklidir. Olgunlaşmamış kemik dokusunda bulunan hidroksiapatit nanopartiküllerini taklit eden biyomateryallerin geliştirilmesi, özellikle kemiğin yeniden şekillenmesini ve yenilenmesini hızlandırmak için çok önemlidir. 1960'ların başlarında, sitrat moleküllerinin kemiğin organik bileşenlerinde oldukça bol olduğu (ağırlıkça %5) bulunmuştur. Sitrat, kemik dokusunda hidroksiapatit nanopartiküllerinin stabilize edilmesi ile katıldığı iyi bilinen kemik dokularının vazgeçilmez bir bileşenidir. Sitratın, apatit nanokristal yapısının güçlü bir şekilde bağlı ve ayrılmaz bir parçası olduğunu göstermektedir. Bağlı sitrat, kemikte mevcut apatit yüzey alanının yaklaşık 1/6'sını kaplar ve kemikteki organik maddenin ağırlıkça %5,5'ini oluşturur. En önemlisi, sitratın nanokristal yapıya dahil edilmesi, kristal kalınlaşmanın bir belirleyicisidir. Bu, stabilitesi, gücü ve kırılmaya karşı direnci gibi kemiğin önemli özelliklerini kazandırmak için kritiktir. Bu yeni keşfedilen ilişkiler, kemiğin hemen hemen her alanında kritik etkileri olan vazgeçilmez bir sitrat rolü kurar; iskelet büyümesi ve gelişimi, yaralanma ve onarım, kemik bozuklukları ve daha fazlası gibi. Bu tez çalışması kapsamında, kemiğe özgü özellikler olan gözenekli kompozit yapıya sahip olan iskele yapıları farklı mikro tasarımlarda (PCL/sitrat grubu plastikleştiriciler) üç boyutlu (3B) biyoyazıcı teknolojisi kullanılarak geliştirilmesi amaçlanmıştır. Farklı mikro tasarımlara sahip PCL/sitrat grubu plastikleştiricilerden oluşan kompozitlerden geliştirilen modellerin hücre proliferasyonu ve sinyalleri açısından değerlendirilmiş ve in vitro şartlarda hücre cevaplarına göre farklı mikro tasarım ve sitrat bileşiklerinin kemik doku mühendisliği grefti olarak kullanım potansiyelleri ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Bone tissue has the ability to regenerate itself; however, critically sized defects resulting from various surgical operations or traumas prevent bone regeneration and require additional support. With the development of bone tissue engineering, functional alternatives have emerged to regenerate bone. For to be successful the integration and support of bone regeneration where scaffolds are used, bone tissue engineered scaffolds must provide properties similar to natural bone structure. In bone tissue engineering applications, biodegradable, biocompatible it is necessary to use scaffold structures produced of biomaterials that provide structural and biomechanical support until the body's own tissue gain functions. The development of biomaterials that mimic hydroxyapatite nanoparticles found in immature bone tissue is crucial, especially to accelerate bone remodeling and regeneration. In the early 1960s, citrate molecules is found to be highly abundant (5% by weight) in the organic components of bone. Citrate is an indispensable component of bone tissues, well known to participate in stabilizing hydroxyapatite nanoparticles in bone tissue. It is shows that citrate is a strongly bound and integral part the structure of apatite nanocrystalline. Bound citrate occupies approximately 1/6 of the apatite surface area available in bone and constitutes 5.5% by weight of organic matter in bone. Most importantly, the incorporation of citrate into the nanocrystalline structure is a determinant of crystal thickening. This critical to give the important features to the bone for such as its stability, strength and resistance. These newly discovered relationships establish an indispensable role of citrate with critical effects in almost every area of bone; such as skeletal growth and development, injury and repair, bone disorders and more. Within the scope of this thesis, it is aimed to develop scaffold structures with porous composite structure, which are bone-specific properties, in different micro designs (PCL/citrate group plasticizers) using three-dimensional (3D) bioprinting technology. Models developed from composites of PCL/citrate group plasticizers with different micro designs were evaluated in terms of cell proliferation and signals, and the potential for use of different micro designs and citrate compounds as bone tissue engineering grafts according to cell responses in vitro conditions were revealed.
Benzer Tezler
- Development and characterization of silk fibroin and citrus pectin based scaffolds for bone tissue engineering
Kemik doku mühendisliğine yönelik ipek fibroini ve turunçgil pektini tabanlı taşıyıcıların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
SİBEL ATAOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEN TEZCANER
DOÇ. DR. AKIN AKDAĞ
- Kemik doku mühendisliğine yönelik biyomimetik iskelelerin tasarımı ve osteositler üzerine indüktif etkisinin incelenmesi
Design of biomimetic scaffolds for bone tissue engineering and investigation of inductive effect on osteocytes
KIYMET NURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyokimyaKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURAY EMİN
DOÇ. DR. AYSEL KOÇ DEMİR
- Kemik doku mühendisliğine yönelik çok katmanlı karbon nanotüp katkılı poli (laktik asit) / polivinilpirolidon biyokompozit nanofiberlerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of multiwalled carbon nanotube reinforced poly (lactic acid) / polyvinylpyrrolidone biocomposite nanofibers for bone tissue engineering
YUNUS EMRE BÜLBÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL DİLSİZ
- Polymeric constructs towards tissue engineering
Doku mühendisliğine yönelik polimerik yapılar
ERDEM TEZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER BEHAR
PROF. DR. OYA GALİOĞLU ATICI
- Kemik doku mühendisliğine yönelik doğal kaynaklı iskelelerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of naturally sourced scaffolds for bone tissue engineering
MİRAY YILDIRIM