Nöral doku mühendisliği uygulamalarında kullanılabilecek doku iskelelerinin üretimi
Production of tissue scaffolds that can be used in neural tissue engineering applications
- Tez No: 846534
- Danışmanlar: PROF. DR. BARBAROS NALBANTOĞLU, PROF. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Doku mühendisliği, biyolojik fonksiyonları iyileştirmek amacıyla mühendislik ve yaşam bilimi uygulamalarını birleştiren bir alandır. Dokularda meydana gelen ciddi hasarlar, doğal iyileşme sürecini zorlaştırabilir. Geleneksel onarım yöntemleri genellikle immünolojik sorunlara yol açar. Ancak günümüzde, immünolojik sorunlara neden olmayan ve hasarlı dokuların hızla rejenerasyonunu sağlayan yenilikçi uygulamalar bulunmaktadır. Doku mühendisliğindeki önemli iskele türlerinden biri, hücrelerin tutunmasını, yeni doku oluşumunu hızlandırmasını ve yapay organ ve dokuların oluşturulmasını sağlayan nanofiber iskelelerdir. İskeleler, hücre dışı matrisin (ECM) mimari ve biyolojik özelliklerini taklit etmelidir. ECM'yi taklit eden doku iskelesi, biyouyumluluk, biyobozunurluk ve mükemmel mekanik özelliklere sahip bir biyomalzemeden üretilmelidir. İskelelerin biyolojik olarak uyumlu ve biyolojik olarak bozunabilen malzemelerden üretilmesi, hücre tutunmasını, farklılaşmasını ve büyümesini desteklemesi önemlidir.Nanofiber yapılı iskeleler, mikro yapılı iskelelere göre daha yüksek performans sergiler. Bu yüzden doku mühendisliği uygulamalarında biyouyumlu nanofiberler elde etmek için genellikle elektroeğirme tekniği kullanılmaktadır. Bu çalışmada da elektroeğirme yöntemiyle poli(vinil alkol)(PVA)/kolajen (Col)/grafen oksit (GO)/Gentamisin (GEN) karışımını içeren nanofiberler üretilmiştir. Nanofiberlerin yüzey özellikleri ve çözelti parametrelerinin bu yüzey etkilerine çözeltinin etkisi incelenmiş, bu nanofiber yüzeylerinin nöral doku örtüsü olarak kullanılabilmesi için in vitro testler yapılmıştır. İlk olarak, PVA ile hazırlanan sulu çözeltisinin elektroeğirme ile nanofiber üretim denemeleri yapılmıştır. Ardından, kolajen eklenmiş, elde edilen çözeltilere grafen oksit ve gentamisin eklenerek elektroeğirme yöntemi ile üretilen nanolifiberler, çapraz bağlama-etüv işleminden sonra morfolojik test için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile analiz edilerrek kimyasal yapısı Fourier Transform Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile incelenmiştir. Nanofiber iskelelerinin stabilitesinin ve bütünlüğünün belirlenmesi için ortalama lif kalınlıkları hesaplanmış, sonrasında çekme testi ile analiz edilmiştir. Son olarak, %13 PVA / %0,25 Col / %0,5 GO ve gentamisin örtüsü karakterizasyonu yapılmış ve mekanik testlere tabi tutulmuştur. Mekanik karektarizasyonu için; swelling-degradasyon (bozulma ve şişme) testleri ve antibiyotik salım testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, PVA/Col/GO nanofiber doku iskelelerinin, nöral doku mühendisliğindeki uygulamalar için çok yönlü ve uygulanabilir olduğu ancak geliştirilmesi gerektiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Tissue engineering is a field that combines engineering and life science applications to improve biological functions. Severe damage to tissues can complicate the natural healing process. Traditional repair methods often lead to immunological problems. However, today there are innovative applications that do not cause immunological problems and provide rapid regeneration of damaged tissues. One of the important types of scaffolds in tissue engineering is nanofiber scaffolds, which enable cells to adhere, accelerate new tissue formation, and create artificial organs and tissues. Scaffolds should mimic the architectural and biological properties of the extracellular matrix (ECM). The ECM-mimicking tissue scaffold must be produced from a biomaterial with biocompatibility, biodegradability, and excellent mechanical properties. It is important that scaffolds are produced from biocompatible and biodegradable materials, supporting cell attachment, differentiation and growth.Nanofiber structured scaffolds exhibit higher performance than microstructured scaffolds. Therefore, electrospinning technique is generally used to obtain biocompatible nanofibers in tissue engineering applications. In this study, nanofibers containing a mixture of poly(vinyl alcohol)(PVA)/collagen (Col)/graphene oxide (GO)/Gentamicin (GEN) were produced by electrospinning method. The surface properties of nanofibers and the effect of solution parameters on these surface effects were examined, and in vitro tests were carried out to use these nanofiber surfaces as neural tissue covers. Firstly, nanofiber production experiments were carried out by electrospinning the aqueous solution prepared with PVA. Then, collagen was added, and the nanofibers produced by the electrospinning method by adding graphene oxide and gentamicin to the resulting solutions were analyzed by Scanning Electron Microscope (SEM) for morphological testing after the cross-linking-incubation process, and their chemical structure was analyzed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). To determine the stability and integrity of nanofiber scaffolds, average fiber thicknesses were calculated and then analyzed by tensile test. Finally, 13% PVA / 0.25% Col / 0.5% GO and gentamicin coating were characterized and subjected to mechanical tests. For mechanical characterization; Swelling-degradation tests and antibiotic release tests were performed. According to the results obtained, it was observed that PVA/Col/GO nanofiber tissue scaffolds are versatile and applicable for applications in neural tissue engineering, but need to be improved
Benzer Tezler
- Nanocomposite scaffolds containing metal nanoparticles
Metal nanotanecik içeren nanokompozit yapı iskeleleri
AYŞEN AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2020
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Doku mühendisliği uygulamaları için mikroakışkan sistemi kullanarak sodyum aljinat film üretimi
Sodium alginate film production using microfluidic system for tissue engineering applications
BETÜL MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikBursa Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSRAFİL KÜÇÜK
- Functionalized nanofiber based scaffold in nerve tissue engineering
Sinir doku mühendisliğinde işlevselleştirilmiş nanofiberlerin kullanımı
İREM AYŞE KANNECİ ALTINIŞIK
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
PROF. DR. GAMZE KÖSE
- Synthesis, characterization and evaluation of skin tissue engineering potential of poly(lactic acid)-nanoclay composite scaffolds doped with various boron components
Çeşitli bor bileşenleri ile katkılandırılmış poli(laktik asit)-nanokil kompozit doku iskelelerinin sentezi, karakterizasyonu ve deri doku mühendisliği potansiyelinin değerlendirilmesi
SARA ASGHARI DILMANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Sıçan kemik iliğinden ve yağ dokusundan elde edilen mezenkimal kök hücrelerin PCL, PCL-kollajen nanofibröz yüzeylerde sinir hücrelerine farklılaştırılması
Differentiation of rat bone marrow and adipose tissue derived mesenchymal stem cells to nerve cells on electrospun PCL, PCL-collagen nanofibrous surfaces
MERVE ÇAPKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. S. İSMET DELİLOĞLU GÜRHAN