Geri Dön

Development of microfluidic devices for investigating small molecule induced chemotaxis of dendritic cells

Dendritik hücrelerin küçük molekül kaynaklı kemotaksisini incelemek için mikroakışkan cihazların geliştirilmesi

  1. Tez No: 848572
  2. Yazar: MUHAMMAD MAAZ KHURRAM
  3. Danışmanlar: Prof. Dr. ERDAL BEDİR, DOÇ. DR. HÜSEYİN CUMHUR TEKİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 86

Özet

Mikroakışkanlar, 10-100 μm aralığında genişliğe sahip mikrokanallarda, düşük miktarda örneklerle yürütülen, disiplinlerarası araştırmanın yapıldığı temel bir bilim dalıdır. Bu tezin temel amacı, kanser hücrelerine karşı hücresel bağışıklık davranışlarının analiz edilebileceği bir kemotaksis mikroakışkan cihazının (KMC) tasarımı ve poli-metil metakrilat (PMMA) malzemesi kullanılarak üretimidir. Üç katmanlı KMC'nin içerdiği mikroakışkan kanalların desenleri, lazer ablasyon yöntemiyle oluşturulmuştur. Üretim sırasında, en uygun Güç (G) ve Hız (H) değerlerinin belirlenebilmesi için kanal desenleri farklı G ve H değerleri kullanılarak elde edilmiştir. Ardından, KMC'deki mikroakışkan kanalların yapısal özellikleri mikroskop aracılığıyla incelenmiştir. KMC'lerin mekanik özellikleri ve sıvı tutma kapasitesi de sırasıyla çekme ve sızdırma testleri ile belirlenmiştir. Ayrıca, KMC'lerin hücre çalışmalarına uygunluğu, KMC içerisinde kültürlenen DC2.4 dendritik (DC) ve B16F10 murin melanom (B16-F10) hücrelerinin canlılıkları incelenerek belirlenmiştir. En yüksek hücre canlılığı oranları DC ve B16F10 hücreleri için otoklavlanmış KMC'lerde elde edilmiştir. DC'lerin KMC'ye ekilmeden önce olgunlaşması için çeşitli konsantrasyonlarda lipopolisakkarit (LPS) ve Astragalosit VII (AST-VII) kullanılmıştır. LPS ve AST-VII'nin hücreler üzerindeki sitotoksisite değerleri 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil-2H-tetrazolyum bromür (MTT) testi ile belirlenirken, dendritik hücrelerin ürettiği spesifik kemokin reseptör seviyeleri de akış sitometrisi ile analiz edilmiştir. Son olarak, uyarılmış DC ve B16-F10 hücreleriyle eş zamanlı olarak KMC içerisinde kültüre edilmiş ve DC'lerin B16F10'a karşı zamana bağlı kemotaksisi gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, geliştirilen KMC ile hücreler arası etkileşimlerin hızlı ve uygun maliyetle analiz edilmesi sağlanmıştır.

Özet (Çeviri)

Microfluidics is the core branch of science and technology in which interdisciplinary research is conducted with a low amount of samples in microchannels ranging from 10-100 μm. The main objective of this thesis is to design and fabricate a chemotaxis microfluidic device (CMD) from the poly-methyl methacrylate (PMMA) substrate to analyze the immune cell behavior against cancer cells. The patterns of the three-layered CMD were generated using laser ablation. During the fabrication, Power (P) and Speed (S) values were varied to determine the optimal P-S combination. Then, the structural properties of microfluidic channels in the CMD were examined via microscope. The mechanical properties and liquid handling abilities of CMDs were also investigated through tensile and leakage tests, respectively. Moreover, cell viability of DC2.4 dendritic cells (DCs) and B16-F10 murine melanoma (B16-F10) cells in CMDs sterilized through either autoclaving or UV treatment were determined to test the suitability of CMDs via Live/Dead Assay. The highest cell viability for DCs and B16-F10 was obtained in autoclaved CMDs. For the maturation of DCs before seeding into CMD, DCs were stimulated with lipopolysaccharide (LPS) and Astragaloside VII (AST-VII) at various concentrations. While the cytotoxicity of LPS and AST-VII were determined by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assay, the expression levels of specific chemokine receptors were also analyzed through flow cytometry. Lastly, stimulated DCs and B16-F10 were simultaneously cultured in the CMD, and the migratory behavior of DCs against B16-F10 was time-dependently studied. Consequently, CMD that provided cost-effective and rapid analysis of intercellular interactions was successfully developed.

Benzer Tezler

  1. Design and fabrication of microfluidic device that allows investigation of distance dependent interactions of two different cell types

    Iki farklı hücre çeşidinin birbirlerine uzaklıklarına bağlı etkileşimlerinin incelenmesine imkan veren mikroakışkan cihazın tasarımı ve üretimi

    MURAT SAĞLAM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DEVRİM PESEN OKVUR

    PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER

  2. Applications of acoustofluidics in biotechnology

    Başlık çevirisi yok

    ADEM ÖZÇELİK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine MühendisliğiThe Pennsylvania State University

    PROF. TONY JUN HUANG

  3. Vasculature-on-chip: Characterizing shear stress effects on endothelial cells

    Başlık çevirisi yok

    ALIREZA TAJEDDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyomühendislikSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NUR MUSTAFAOĞLU

  4. Development of microfluidic systems for differential sorting of microparticles and investigation of their performances

    Mikro partiküllerin ayrıştırılması için mikro akış sistemlerinin geliştirilmesi ve performanslarının incelenmesi

    KAAN ERDEM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ

    PROF. DR. ALİ KOŞAR

  5. Investigation of electro-mechanical factors effecting micro-pump characteristics for biomedical applications

    Biyomedikal uygulamalarda kullanılan mikropompaların karakteristiğini etkileyen elektro-mekanik faktörlerin incelenmesi

    HAMİD ASADİ DERESHGİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mekatronik MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ZAHİD YILDIZ