Design and fabrication of neural culture structures for monitoring of neural implant performance
Nöral implant performansının izlenmesi için nöral kültür yapılarının tasarımı ve fabrikasyonu
- Tez No: 846682
- Danışmanlar: PROF. DR. BORA GARİPCAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Au Yüzey, N-Cad, NCAM, Hücre Adezyon Molekülleri, SHSY5Y Nöroblastoma Hücreleri, C8D1A tip I Klon Astrosit Hücreleri, Tip I Kolajen, Au Surface, N-Cad, NCAM, Cell Adhesion Molecules, SH-SY5Y Neuroblastoma Cells, C8D1A Astrocyte Type I Clone Cells, Collagen Type I
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Nöroprostetiklerin biyouyumluluğunun artırılması, girişimsel cihazlardan kaynaklanan yan etkileri azaltacak yaklaşımların iyileştirilmesini gerektirir. Biyomalzemelerin fiziksel, kimyasal ve biyoaktif tasarım özelliklerinin, uygun hücre-hücre ve hücre-malzeme etkileşimlerinin sağlanmasında önemli olduğu kanıtlanmıştır. Nöral implant yüzeylerini biyoaktif ipuçlarıyla modifiye etmek, özellikle hücre adezyon moleküllerinden yararlanmak, verimli arayüzler oluşturma konusunda umut vaat etmektedir. Bu konsept dahilinde, bu çalışma, nöron-elektrot temasını geliştirmek için temsili altın elektrot yüzeylerini modifiye etmek amacıyla N-Cadherin, NCAM ve bu moleküllerin karışımını (1:1) kullanmıştır. Çalışma, hem farklılaşmış hem de farklılaşmamış nöroblastoma SH-SY5Y hücre hatları üzerinde modifikasyonları değerlendirmiştir. Başarılı modifikasyonlar, hücre canlılığı ile biyouyumluluğunu kanıtlamış ve özellikle NCAM ve N-Cad/NCAM ile modifiye edilmiş yüzeyler, nörit büyümesini destekleme konusunda geleneksel poli-L-lizin (PLL) kaplamalardan daha iyi performans göstermiştir. Çalışmanın bir sonraki kısmı, geleneksel poli-D-lizin (PDL)/Laminin kaplı yüzeylerin yanısıra, NCAM ile modifiye edilmiş yüzeyler ve negatif kontrol olarak kullanılan kolajen tip I kaplı yüzeyler arasında bir karşılaştırmayı da içermektedir. Bu araştırma, C8D1A astrosit hücrelerindeki davranışı aydınlatmayı, glial skar oluşumuna ilişkin bilgi sağlamayı ve hücre tepkilerini hafifletecek potansiyel stratejiler önermeyi amaçlamıştır. Sonuçlar, NCAM moleküllerinin astrosit davranışı üzerindeki ikili etkisinin ve kolajen tip I tarafından indüklenen karmaşık tepkinin altını çizerek, yerel ortamdaki hücresel eylemlerin anlaşılması ve alternatif sinir arayüzlerinin geliştirilmesi için optimize edilmiş bir yaklaşıma katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Enhancing neuroprosthetic biocompatibility requires refining approaches to reduce side effects from invasive devices. Physical, chemical, and bioactive design aspects of biomaterials are proven to be important for providing proper cell-to-cell, cell-tomaterial interactions. Modifying neural implant surfaces with bioactive cues, particularly employing cell adhesion molecules, shows promise in creating efficient interfaces. Within this concept, this study utilized N-Cadherin, NCAM and the mixture (1:1) of these molecules with the aim of modifying representative gold electrode surfaces to enhance neuron-electrode contact. The study assessed modifications on both undifferentiated and differentiated neuroblastoma SH-SY5Y cell lines. Successful modifications demonstrated biocompatibility with cell viability results, and notably, surfaces modified with NCAM and N-Cad/NCAM outperformed traditional poly-L-lysine (PLL) coatings in supporting neurite growth. The subsequent part of the study also included a comparison between NCAM-modified surfaces and Collagen type I coated surfaces which was used as the negative control, alongside conventional poly-D-lysine (PDL)/laminin coated surfaces. This investigation aimed to elucidate behavior in C8D1A astrocyte cells, provide insight into glial scar formation, and suggest potential strategies to attenuate cell responses. The results underscored the dual impact of NCAM molecules on astrocyte behavior and the intricate response induced by Collagen type I, contributing to an optimized approach for understanding cellular actions in the local environment and the development of alternative neural interfaces.
Benzer Tezler
- 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
- Nöral doku mühendisliği için doku iskelesi tasarımı ve geliştirilmesi
Design and development of scaffold for neural tissue engineering
TUBA BEDİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
- Design and fabrication of silicone-based composite tissue mimicking phantoms for medical training
İnsan dokusunu taklit eden silikon-bazlı kompozit fantomların tıp eğitiminde kullanılma amaçlı dizayn ve fabrikasyonu
BURÇİN GÜL
Doktora
İngilizce
2018
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGE AKBULUT
- Design and fabrication of biodegradable hydrogels as artificial tissue scaffolds
Yapay doku iskelesi olarak kullanılabilecek biyobozunur hidrojellerin tasarımı ve geliştirilmesi
ALİ MURAD ÖZMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyoteknolojiAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜL GÖK
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEYHUN EKREM KIRIMLI
- Çeşitli mikroşerit antenlerin karakteristik parametrelerinin farklı algoritmalarla eğitilen yapay sinir ağları ile hesaplanması
Computation of characteristics parameters of various type microstrip antennas with the use of artificial neural networks trained by different learning algorithms
SEYFETTİN SİNAN GÜLTEKİN
Doktora
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KERİM GÜNEY