3 boyutlu biyo-basım ile GelMA tabanlı hibrit doku iskelesi üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of GelMA-based hybrid tissue scaffolds via 3D bioprinting
- Tez No: 847628
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SONGÜL ULAĞ, PROF. DR. OĞUZHAN GÜNDÜZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Metallurgical Engineering, Biotechnology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: 3-D teknolojisi, Doku iskeleleri, Jelatin, Keratinler, 3-D technology, Tissue scaffolds, Gelatin, Keratins
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ciltte ağrıya, hasara ve enfeksiyona neden olan cilt hastalıkları doku mühendisliği çalışmalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Bu durumlar farklı ilaçlar ve antibiyotiklerle tedavi edilebilse de, etkilenen bölgeye tek başına pansuman yeterli olmayabilir. Bu nedenle, yara bakımına yönelik bir müdahalenin, daha etkili bir yaklaşım kullanılarak mümkün olduğu kadar erken başlatılması gerekmektedir. Çok işlevli özelliklere sahip doğal polimerik hidrojeller, kronik yaraların iyileşme sürecini arttırmak için oldukça tercih edilmektedir. Optimum foto-çapraz bağlı cilt kaplaması olan jelatin metakriloil (GelMA), hücre dışı matrisin (ECM) yapısını taklit edebilir. Bununla birlikte, saf GelMA hidrojel yetersiz mekanik mukavemet sergiler. Hibrit olarak uygulanması etkinliğini arttırır. Dünyada en çok bulunan üçüncü polimeri olan keratin, sağlam ve filamentli bir proteindir. Keratin; memelilerin, sürüngenlerin ve kuşların tüyleri, yünleri, tırnakları ve boynuzlarının önemli bir bileşenidir. Ayrıca, keratin atığı değerli, yenilenebilir bir hammaddedir ve değerini arttırmak için atık yünün kullanımının yaygınlaştırılması önemlidir. Sunulan tez çalışmasında, koyun yününden yüksek verimli (%65) keratin ekstraksiyonu gerçekleştirilmiş ve keratinin kimyasal modifikasyonu yoluyla keratin metakrilat (KerMA) sentezi başarıyla (%62 verimle) gerçekleştirilmiştir. Yapılan metakrilasyon sentezleri sonucunda 1H-NMR ve TNBS analizleri metakrilasyonun başarısını kanıtlamış ve GelMA' nın metakrilasyon derecesi %75,4 ve KerMA'nın metakrilasyon derecesi ise %75 olarak hesaplanmıştır. Sentezlenen GelMA, keratin ve KerMA' dan üç boyutlu hibrit doku iskelesi üretilmiştir. GelMA/keratin ve GelMA/KerMA doku iskelelerinin şişme ve bozunma davranışları, fiziksel, morfolojik ve mekanik özellikleri karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Bozunma testi sonucunda, üretilen hibrit doku iskelelerinin bozunma oranlarının düşük olduğu görülmüştür. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ile yapılan kimyasal analiz sonucunda, malzemeler arasındali kimyasal etkileşim kanıtlamıştır. Taramalı elektron mikroskop (SEM) ile yapılan morfolojik analiz sonucunda, kontrol grubu olan GelMA' ya keratin içeren ve KerMA içeren grupların eklenmesinin kontrol grubunun morfolojisini bozmadığı gözlenmiştir. Keratin katkılı doku iskelesi ile karşılaştırıldığında KerMA katkılı doku iskelesinin mekanik özelliklerinin geliştiği ve uzama miktarının yaklaşık olarak %90' a ulaştığı gözlenmiştir. Üretilen doku iskelelerinin biyouyumluluk özellikleri L929 fare fibroblast hücreleri ile test edilmiş ve tüm deney gruplarının biyouyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Genel olarak, GelMA/keratin ve GelMA/KerMA doku iskelelerinin, cilt yaralanmalarını iyileştirmek için çok işlevli yamalar olma potansiyeline sahip olduğu kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Skin diseases that cause pain, damage, and infection of the skin are frequently used in tissue engineering studies. Although these conditions can be treated with different drugs and antibiotics, dressing the affected area alone may not be sufficient. Therefore, a wound care intervention needs to be initiated as early as possible using a more effective approach. Natural polymeric hydrogels with multifunctional properties are highly favored to enhance the healing process of chronic wounds. Gelatin methacryloyl (GelMA), the optimal photo-crosslinked skin coating, can mimic the structure of the extracellular matrix (ECM). However, pure GelMA hydrogel exhibits insufficient mechanical strength. Its application as a hybrid increases its effectiveness. Keratin, the world's third most abundant polymer, is a robust and filamentous protein. Keratin is an important component of the feathers, wool, nails, and horns of mammals, reptiles, and birds. Furthermore, keratin waste is a valuable renewable raw material and one of the aims is to expand the utilisation of waste wool to increase its value. High yield (65%) keratin extraction from sheep wool was carried out and keratin methacrylate (KerMA) synthesis through chemical modification of keratin was successfully achieved in 62% yield. As a result of the methacrylation synthesis, 1H-NMR and TNBS analyses proved the success of methacrylation, and the methacrylation degree of GelMA and KerMA was calculated as 75.4% and 75%, respectively. In the current research, a hybrid scaffold system containing GelMA, keratin, and KerMA was fabricated to serve as cell and growth factor carriers for skin disorder treatment. GelMA/keratin and GelMA/KerMA scaffolds were evaluated by comparing their swelling rates, biodegradation behavior, physical properties (FT-IR), morphology (SEM), and mechanical properties (compression). It was observed that the degradation rates of hybrid scaffolds were low. The peaks formed as a result of the FT-IR test were compatible. The morphological evaluation showed that the presence of keratin-containing and KerMA-containing groups positively affected the morphology of GelMA. Compared to keratin, KerMA showed better mechanical properties, and an elongation rate of approximately 90% was calculated. Biocompatibility analyses were tested with L929 mouse fibroblast cells and it was observed that all experimental groups were biocompatible. Overall, GelMA/keratin and GelMA/KerMA scaffolds proved to have the potential to be multifunctional patches for healing skin injuries through skin tissue engineering.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Atherosklerotik kalp hastalıklarında risk faktörleri
Risk factors in the coronary artery disease
MURAT SUHER
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Süt formüllerinin tüketim uygulamaları ve süt formüllerinin C vitamini içeriği ile pH değerleri
Başlık çevirisi yok
GÖNÜL VAROL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Besin Hijyeni ve Teknolojisiİstanbul ÜniversitesiÇocuk Gelişimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜRKAN KUTLUAY