Characterization and biofabrication of keratinocytes at the single-cell level in normal and pathological conditions
Normal ve patolojik koşullarda keratinositlerin tek hücre düzeyinde karakterizasyonu ve biyofabrikasyonu
- Tez No: 896740
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN ÖZÇİVİCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Keratinositler cildin korunması ve dolayısıyla genel sağlık için çok önemlidir. Yapısal bütünlüğü ve yara iyileşmesini desteklemek amacıyla hücre kültürü çalışmalarında sıklıkla modellenmektedirler. Bu çalışma, keratinosit yoğunluğunu tek hücre düzeyinde ölçmek için manyetik kaldırma tekniğini kullanarak hassas yöntemler geliştirmeyi ve ölçümlerdeki varyasyonların normal ve patolojik koşullarda keratinosit davranışını ve işlevini nasıl etkilediğini araştırmayı amaçlamaktadır. Buna ek olarak, MagLev teknolojisi aracılığıyla 3D keratinosit yapıları oluşturmayı ve bunların doku mühendisliği için yapısal bütünlüğünü ve işlevselliğinin değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışmada, manyetik alandaki davranışlarını incelemek için dört farklı HaCaT hücre grubu kullanılmıştır. Tek hücre yoğunluğu ölçümlerimiz, özellikle G45E grubunda HaCaT hücreleri için standardizasyon ve tekrarlanabilirliği gösteren önemli farklılıklar ortaya koymuştur. Önceki çalışmalarda çeşitli hücre tiplerinin yoğunluğu belirlenmiştir, ancak keratinositler bu bağlamda ilk kez incelenmiştir. Biyofabrikasyon deneylerinde, G45E grubunda deneysel standardizasyonumuzu daha da doğrulayan önemli levitasyon yüksekliği farklılıkları kaydedilmiştir. Agaroza aktarılan manyetik levitasyon kültürü, dağınık yapılar oluşturan doğrudan aktarıma kıyasla daha tutarlı sferoid yapılarla sonuçlanmıştır. Böylece, keratinosit yapıları manyetik kaldırma ile bütünlüklerini korumuş ve daha fazla 3D kültürü oluşumunu kolaylaştırmıştır. Sonuçlar keratinositlerin biyofiziksel özelliklerinin anlaşılmasını geliştirmekte ve etiketsiz, iskelesiz manyetik kaldırmanın doku mühendisliği için pratik bir alternatif olabileceğini göstermektedir. Bu yaklaşım negatif manyetoforez yoluyla, geleneksel iskeleler olmadan karmaşık 3D yapılar oluşturmak için hücre ve doku düzeyinde biyomühendislik çalışmalarına önemli bir potansiyel sunmakta ve yeni, yoğunluğa dayalı bir tespit yöntemi sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Keratinocytes are crucial for skin protection thus overall health. They are often modeled in cell culture studies to promote structural integrity and wound healing purposes. This study aims to develop precise methods using magnetic levitation technique for measuring keratinocyte density at the single cell level and to investigate how variations in measurements affect keratinocyte behavior and function in normal and pathological conditions. In addition, through MagLev technology, we seek to create 3D keratinocyte constructs and assess their structural integrity and functionality for tissue engineering. In this study four different HaCaT cell groups were used to examine their behavior in a magnetic field. Our single cell density measurements revealed significant differences, particularly in the G45E group, demonstrating standardization and reproducibility for HaCaT cells. Previous studies have determined the density of various cell types, but keratinocytes were examined for the first time in this context. In biofabrication experiments, significant levitation height differences were noted in the G45E group, further confirming our experimental standardization. Magnetic levitation culture transferred to agarose resulted in more consistent spheroid structures compared to direct transfer, which formed disorganized structures. Thus, keratinocyte structures maintained their integrity with magnetic levitation, facilitating further 3D culture. The results improve the understanding of the biophysical properties of keratinocytes and demonstrate that label-free, scaffold-free magnetic levitation can be a practical alternative for tissue engineering. This approach via negative magnetophoresis offers significant potential in bioengineering at the cell and tissue level to create complex 3D structures without conventional scaffolds, providing a novel, density-based detection method.
Benzer Tezler
- Synthesis and microrheological characterization of printable hydrogels
Basılabilir hidrojellerin sentezi ve mikroreolojik karakterizasyonu
BÜŞRA KÖKSAL
Doktora
İngilizce
2026
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ
- Hücre tabakası mühendisliğinde kalınlık ve vaskülerizasyon problemlerine yönelik stratejilerin geliştirilmesi
Development of strategies towards thickness and vascularization problems in cell sheet engineering
ATAKAN TEVLEK
Doktora
Türkçe
2019
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL MURAT AYDIN
- Molecular recognition based self assembly of engineered proteins on nanoscaled gold surfaces
Nano-ölcek metal yüzeylerde moleküler tanıma esaslı kendiliğinden montaj olabilen protein tasarımı
BANU TAKTAK KARACA
Doktora
İngilizce
2015
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT BALTA
- Design, fabrication and characterization of bio-inspired micro-nano new generation polymer fiber array
Biolojiden esinlenmiş yeni nesil mikro-nano polimer fiber dizini tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
PEYMAN ANSARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
AR.GÖR. BİLSAY SÜMER
- Design, fabrication, modeling, and characterization of 3D-printed soft conductive sensors for bio-inspired robotic sensing
Doğadan ilham alınarak geliştirilen robotik algılama için tasarlanan yumuşak iletken sensörlerin 3B baskıyla üretimi, modellenmesi ve karakterizasyonu
AMIRALI ALEALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR ÖZCAN