Akciğerlerdeki hava-sıvı arayüzeyinin incelenmesine yönelik çip-üstü-epitelyal bariyer platformu geliştirilmesi
Development of an epithelial barrier-on-a-chip platform for investigation of air-liquid interface in lungs
- Tez No: 804624
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: mekanostres, akciğer, epitel bariyeri, çip üstü organ, silika partikülleri, mechanostress, lung, epithelial barrier, organ-on-chip, silica particles
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Günümüzde, mevcut hücre kültürü modelleri, insanlardaki karmaşık, organ düzeyindeki hastalık süreçlerini, hastalıkların patofizyolojisini, hedef dışı ilaç toksisitesini yansıtmakta başarısız olduğundan, pre-klinik ilaç geliştirme çalışmaları, hayvan modelleri üzerinde yapılan deneylere dayanmaktadır. Ancak, ilaç geliştirme süreçlerinde kullanılan in vitro ve in vivo modellerin, insan metabolizmasını taklit etmede yetersiz kaldığı giderek daha açık hale gelmektedir. Bunlara alternatif olarak çip üstü organ platformları, dokuların fizyolojik fonksiyonlarını taklit etmek için tasarlanmış, mikro mimarileri, mikro ortamları ve doku-doku arayüzlerini daha iyi oluşturan mikroakışkan platformlardır. Bu tez çalışması kapsamında, daha önce hücre kültürü sistemlerinde kullanılmamış olan PHI20 jel membranları ile oluşturulmuş olan bir çip üstü alveol platformu geliştirilmiş ve bu platformda, nefes alıp verme mekanizması nedeniyle hava-sıvı arayüzeyinde bulunan akciğer epitel hücrelerinin maruz kaldığı mekanik stresin taklit edilebilmesini sağlamak amacıyla Arduino ve servo motor tabanlı bir sistem geliştirilmiştir. Çevresel kirleticilerin epitelyal bariyer disfonksiyonu üzerindeki etkisinin çipte oluşturulabilmesi için, Calu-3 hücreleri, PM2.5 temsilen 800 µg/mL konsantrasyonda silika partiküllerine maruz bırakılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, dinamik+mekanik stres (DMS) koşullarının hücre canlılığını arttırdığı, silika partiküllerinin DMS koşullarında hücrelere daha fazla etki ederek sitotoksik etki gösterdiği ve proinflamatuar yanıtta DMS koşullarının TNF-α regülasyonu üzerinde olumlu etkileri olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Currently, pre-clinical drug development studies are based on experiments on animal models, as current cell culture models fail to reflect complex, organ-level disease processes in humans, the pathophysiology of diseases, and off-target drug toxicity. However, it is becoming increasingly clear that the in vitro and in vivo models used in drug development are insufficient to mimic human metabolism. Alternatively, organ-on-a-chip platforms are microfluidic platforms designed to mimic the physiological functions of tissues, better forming microarchitectures, microenvironments and tissue-tissue interfaces. Within the scope of this thesis, an alveolus-on-a-chip platform built with PHI20 gel membranes, which has not been used in cell culture systems before. Arduino and servo motor based system has been developed for this platform to simulate the mechanical stress that lung epithelial cells in the air-liquid interface are exposed to due to the breathing mechanism. and. In order to establish the effect of environmental pollutants on epithelial barrier dysfunction on the chip, Calu-3 cells were exposed to silica particles at a concentration of 800 µg/mL representing PM2.5. According to the results obtained, it was observed that dynamic + mechanical stress (DMS) conditions increased cell viability, silica particles had a cytotoxic effect by acting more on cells under DMS conditions, and DMS conditions had positive effects on TNF-α regulation in proinflammatory response.
Benzer Tezler
- Development of QCM sensors for measuring particulate matter concentration
QCM sensörlerinin partikül madde konsantrasyonunu ölçmek için geliştirilmesi
MAJID JAVADZADEHKALKHORAN
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Preparation and characterization of magnetic nanoparticles with anchored antibodies for biomarker separation from body fluids
Vücut sıvılarından biyogösterge ayrımı için antikor bağlı magnetik nanopartikül üretimi ve karakterizasyonu
ELVAN DEMİRBAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL ÖZCAN TAŞPINAR
PROF. DR. PETR KACER
- İdiyopatik pulmoner fibrozisin mimiklenmesi için çok fonksiyonlu dinamik mikroakışkan platform geliştirilmesi
Development of a multifunctional dynamic microfluidic platform for mimicking idiopathic pulmonary fibrosis
ECEM SAYGILI
Doktora
Türkçe
2022
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ
- Pulmoner mukus tabakasına yönelik ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi
Development of drug delivery systems for pulmonary mucus layer
GÖKÇE ALP
Doktora
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
- Çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılan ilaçların ve ilaç yüklü taşıyıcıların alveoller ve akciğer yüzey aktif maddesi ile olası etkileşiminin incelenmesi
Investigation of the possible interaction of drugs and drug loaded carriers used in the treatment of various diseases with the alveoli and pulmonary surfactant
MERVE GÖKDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. NİHAL AYDOĞAN