Kraniyofasiyal kemiğin rejenerasyonu için in situ 3B biyobaskı stratejisinin geliştirilmesi
Development of in situ 3D bioprinting strategy for the regeneration of craniofacial bone
- Tez No: 899314
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR YILGÖR HURİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Science and Technology, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: In situ biyobaskı, Kraniyofasiyal kemik rejenerasyonu, 3D biyobaskı, Doku mühendisliği, Rejeneratif tıp, In situ bioprinting, Craniofacial bone regeneration, 3D bioprinting, Tissue engineering, Regenerative medicine
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Bu tez çalışmasında in situ 3B biyobaskı yaklaşımının kraniofasiyal kemik rejenerasyonu için uygulanabilirli ve etkinliği araştırılmıştır. Kemik defektlerini tedavi etmek için kullanılan geleneksel yöntemler, genellikle donör bulunabilirliği, çoklu ameliyatlar ve sınırlı osteojenik özellikler gibi zorluklarla karşı karşıya kalmaktadır. Buna karşın, 3B biyobaskı, hücreleri ve biyomalzemelerin hassas konumlanmasını kontrol ederek hasar görmüş bölgenin şekline ve özelliklerine uygun doku iskeleleri oluşturma imkanı sağlamaktadır. Bu araştırmanın birincil amacı, kemik rejenerasyonu için klinik olarak uygulanabilir bir in situ 3B biyobaskı stratejisi geliştirmektir. Bu yaklaşım, defekt bölgesine doğrudan modelleme ve baskı yapma işlemini gerçekleştirmek için bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve bilgisayar destekli üretim (CAM) yaklaşımlarının kullanılmasını içermektedir. Bu çalışmanın temel yeniliği, in situ biyobaskı tekniğinin canlı hayvanların tüm vücutlarına doğrudan uygulanmasıdır ki bu, mevcut çalışmaların genellikle ex vivo veya izole doku modellerine dayandığı bir yaklaşımdan ayrılmaktadır. Canlı hayvan yaklaşımı, klinik koşulların ve zorlukların daHAp doğru bir şekilde temsil edilmesini sağlayarak klinik uygulama potansiyelini artırmaktadır. Preklinik çalışmalar, önerilen in situ biyobaskı tekniğinin etkinliğini doğrulamak amacıyla bir tavşan modelinde gerçekleştirilmiştir. Tavşanların parietal kemiklerinde kritik boyutlu kemik defektleri oluşturulmuş ve ardından bir 3B biyoyazıcı kullanılarak aljinat ve kalsiyum fosfat içerikli ve tavşan yağ kaynaklı mezenkimal kök hücre içeren biyomürekkep uygulanmıştır. Post-operatif değerlendirmeler arasında BT taramaları, histopatolojik analizler, mikro-CT ve mekanik testler gerçekleştirilerek, kemik rejenerasyonu ve doku-malzeme entegrasyonu değerlendirilmiştir. Sonuçlar, in situ biyobaskı yaklaşımı ile başarılı kemik rejenerasyonunu göstermiş ve bu yöntemin klinik uygulamalar için potansiyelini ortaya koymuştur. Bu yöntem, gerekli biyofiziksel ve biyokimyasal uyarıları doğrudan hasar görmüş alana uygulayarak hızlı, hasta-spesifik ve etkili bir rejeneratif terapi sunmaktadır. Sonuç olarak, bu tez, in situ 3B biyobaskının kraniofasiyal kemik rejenerasyonu için uygulanabilir ve umut verici bir teknik olduğunu, ve doku mühendisliği ve rejeneratif tıptaki daHAp geniş klinik uygulamalar için potansiyel etkilerini vurgulamaktadır. Ağustos 2024, 80 sayfa
Özet (Çeviri)
The advancement of three-dimensional (3D) bioprinting has indicated a significant transformation in tissue engineering and regenerative medicine. This thesis investigates the feasibility and effectiveness of in situ 3D bioprinting for craniofacial bone regeneration. Traditional methods for treating bone defects often face challenges such as donor availability, multiple surgeries, and limited osteogenic properties. In contrast, 3D bioprinting offers a promising alternative by precisely depositing cells and biomaterials to create tissue scaffolds that match the damaged area's shape and properties. The primary objective of this research is to develop a clinically translatable in situ 3D bioprinting strategy for bone regeneration. The approach involves using computer-aided design (CAD) and computer-aided manufacturing (CAM) toolkit to model and 3D print scaffolds directly onto damaged tissues. This method eliminates the time-consuming and costly two-step process of in vitro and in vivo experimentation. A key novelty of this study is the application of the in situ bioprinting technique directly onto the whole bodies of live animals, which differentiates it from current works that often rely on ex vivo or isolated tissue models. This live-animal approach ensures a more accurate representation of clinical conditions and challenges, enhancing the potential for clinical translation. Preclinical studies were conducted using a rabbit model to validate the effectiveness of the proposed in situ bioprinting technique. Critical-sized bone defects were created on the parietal bones of the rabbits, followed by the application of an adipose-derived stem cell laden alginate/hydroxyapatite bioink using a 3D bioprinter. Post-operative evaluations included Computed Tomography (CT) scans, histopathological analysis and micro-CT to assess bone healing and bone-material integration. The results demonstrated successful bone regeneration with the in situ bioprinting approach, indicating its potential for clinical applications. This method provides a rapid, patient-specific, and effective regenerative therapy by directly applying necessary biophysical and biochemical stimuli to the damaged area. In conclusion, this thesis contributes to the growing body of evidence supporting in situ 3D bioprinting as a viable and promising technique for craniofacial bone regeneration, with potential implications for broader clinical applications in tissue engineering and regenerative medicine. August 2024, 80 pages
Benzer Tezler
- Mandibuler simfiz distraksiyon osteogenezi yöntemiyle alt çene genişletilmesi
Mandibular widening by mandibular symphyseal distraction osteogenesis
SÜREYYA SÖNMEZ AYDIN
- Kraniyofasiyal iskelet yaşlanmasında transvers ve vertikal parametrelerin cinsiyete bağlı değişimi: Bir 3 boyutlu bilgisayarlı tomografi çalışması
Gender-dependent change of transverse and vertical parameters in craniofacial skeletal aging: A 3-dimensional computed tomography study
EMİNE AYDOĞMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
AnatomiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiAnatomi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA SERTEL MEYVACI
- Yüz defektlerinde kullanılabilecek farklı implant tasarımlarının kemikte oluşturduğu gerilmelerinin sonlu elemanlar analizi yöntemi ile değerlendirilmesi
A finite element stress analysis of bone around a different implant design that can be used in facial defects
BANU KARAYAZGAN
Doktora
Türkçe
2005
Diş Hekimliğiİstanbul ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLÜMSER EVLİOĞLU
- Farklı maksillo-mandibular ilişkilerde hyoid kemik konumunun incelenmesi
The evaluation of hyoid bone position in different maxillo-mandibular relationships
ÖZGÜR SAYIN
- Farklı maloklüzyon tı̇plerı̇nde temporomandı̇buler eklem ve çevresı̇ndekı̇ yapılardakı̇ osseöz değı̇şı̇klı̇kler ve morfometrı̇k ölçümler
Osseos changes and morpometric measurements in the temporomandibular joint and its surrounding structures in different types of malocclusion
SİMGE EŞME
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Anatomiİstanbul Medipol ÜniversitesiAnatomi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM UFUK ŞAKUL
PROF. DR. KAAN ORHAN