Yumuşak doku mühendisliği uygulamaları için serisin/keratin temelli hibrit yapılarının geliştirilmesi
Development of sericin/keratin based hybrid structures for soft tissue engineering applications
- Tez No: 883708
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YAVUZ EMRE ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Yapay kas malzemelerinin geliştirilmesi, rejeneratif tıp, tıbbi cihazlar, robotik ve yapay zekâ alanlarındaki çeşitli uygulamalar için büyük umut vaat etmektedir. Önemli ilgi ve ilerlemelere rağmen, biyomalzemelerde iskelet kaslarının tüm özelliklerini kopyalamak zorlu bir süreç olmaya devam etmektedir. Burada, iskelet kaslarının esnekliğinden ilham alarak, ilk kez ipek serisin (İS) ve yün keratin (YK) birlikte kullanılarak biyolojik olarak parçalanabilir ve elastik özelliklere sahip hidrojel bazlı bir iskele üretilmiştir. Ayrıca, üretilen İS-YK malzemesinin miyojenik farklılaşma derecesi incelenmiştir. Bu iskele, yerinde kabarcık oluşturma protokolüne dayalı olarak EDC/NHS kullanılarak oluşturulmuştur. Serisin ve EDC/NHS reaksiyonu sırasında CO2 kabarcıkları ortaya çıkmış ve hidrojel içinde hapsolmuştur. Farklı protein konsantrasyonları denenerek, konsantrasyon farklılıklarının mekanik direnç ve gözeneklilik üzerindeki etkileri araştırılmıştır. S4K2 en iyi esnekliği, gözenekliliği ve biyouyumluluğu sağlamaktadır. %75'lik gerilme ile kendi ağırlığının 2500 katından fazlasını kaldırabilen yapay kas malzemesi, 50 döngü içerisinde gerilime uyum sağlamaktadır. Ayrıca, İS-YK hidrojellerinin yüksek in ovo biyouyumluluğu yumurta içine implante edilerek gösterilmiş ve damarlanma oranı üzerindeki etkileri VEGF ile karşılaştırılmıştır. Bu gözlemlere ek olarak, S4K2 nanokompozitin C2C12 hücre hattı üzerindeki etkisi in vitro olarak analiz edilmiştir. qPCR analizi sonuçlarına göre, miyoblastların proliferasyonu ve miyojenik farklılaşması MyoD, MyoG ve α-aktin seviyeleri ile belirlendi. Sonuç olarak, bu çalışmada, çevremizde kolayca bulunabilen proteinleri kullanarak yumuşak doku rejenerasyonu için in-situ kabarcık stratejisi ile biyouyumlu ve elastomerik akıllı hidrojel bazlı bir iskele geliştirmek için kolay bir strateji öneriyoruz.
Özet (Çeviri)
The development of artificial muscle materials holds great promise for a variety of applications in regenerative medicine, medical devices, robotics, and artificial intelligence. Despite significant interest and advances, replicating the full properties of skeletal muscles in biomaterials remains a challenging process. Here, inspired by the flexibility of skeletal muscles, we create a hydrogel-based scaffold with biodegradable and elastic properties using silk sericin (S) and wool keratin (K) together for the first time. Besides, we examine the degree of myogenic differentiation of the generated S-K material. This scaffold was fabricated using EDC/NHS based on the in-situ bubble formation protocol. During the reaction of sericin and EDC/NHS, CO2 bubbles appeared and were trapped within the hydrogel. By trying different protein concentrations, the effects of concentration differences on mechanical resistance and porosity were investigated. S4K2 provides the best elasticity, porosity, and biocompatibility. Artificial muscle material, which can lift more than 2500 times its own weight with 75% strain, adapts to the tension within 50 cycles. The high in Ovo biocompatibility of S-K hydrogels was demonstrated by implanting them into the egg, and their effects on the vascularization rate were compared with VEGF. In addition to these observations, the effect of S4K2 nanocomposite on the C2C12 cell line was analyzed in vitro. According to the results of qPCR analysis, proliferation and myogenic differentiation of myoblasts were determined by MyoD, MyoG and α-actin levels. In conclusion, in this study, we propose a facile strategy to develop a biocompatible and elastomeric smart hydrogel-based scaffold with in-situ bubble strategy for soft tissue regeneration using proteins readily available in our environment.
Benzer Tezler
- Fabrication and characterization of bilayered tissue scaffolds incorporating bioactive agents for skin tissue engineering applications
Deri doku mühendisliği uygulamaları için biyoetkin ajan yüklü iki katmanlı doku iskeleleri üretilmesi ve karakterizasyonu
ÖMER AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2015
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK KESKİN
DR. TEMEL BİLİCİ
- Design of biocompatible hydrogels with regions of different chemical and mechanical properties
Farklı kimyasal ve mekanik özellikte bölgeler içeren biyouyumlu hidrojel tasarımları
ASLIHAN ARĞUN
- Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı
İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur
AHMET SARITAŞ
- 3D printing of soft tissue eengineered constructs for skin reconstruction
Deri yenilenmesi için 3 boyutlu yazıcı ile yumuşak doku mühendisliği yapılarının üretimi
HATİCE MERVE CAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAİK NÜZHET OKTAR
PROF. DR. MEHMET EROĞLU
- Hiyerarşik gözenekli iskelelerin doğal polimerler kullanılarak doku mühendisliği uygulamaları için hazırlanması
Preparation of hierarchical porous scaffolds with using natural polymers for tissue engineering applications
TUĞÇE ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET MURAT ÖZMEN