Development of a tissue engineered in vitro blood-air barrier model to study respiratory viral infections
Solunum yolu viral enfeksiyonlarini incelemek üzere doku mühendisliği yöntemiyle bir in vitro kan-hava bariyeri modeli geliştirilmesi
- Tez No: 910451
- Danışmanlar: PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI, PROF. DR. HALİME KENAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Tıbbi Biyoloji, Bioengineering, Biotechnology, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: COVID 19, Kan hava bariyeri, COVID 19, Blood air barrier
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Medikal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomalzeme ve Doku Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, alveolar kan-hava bariyerini taklit etmek üzere bir in vitro deney modeli geliştirmeyi, bu modelin gerçek dokuyu taklit etme yeteneğini ve alt solunum yolu viral enfeksiyonları ile bariyer bileşenlerinin etkileşimini çalışmak için uygunluğunu test etmeyi amaçlamaktadır. Çalışmada geliştirilen model kan-hava bariyerinde bulunan bazal membranın (BM) matriks yapısını taklit etmek için rasgele yönlü nanofiber yapısına sahip, ince (<20 m) bir elektroeğrilmiş poli(Ɛ-kaprolakton) (PCL) ağ membran içermektedir. BM yapısında bulunan kolajen tip I, fibronektin ve laminin 511 proteinleri ile kaplanan bu membran, alveolar epitel (A549) ve endotel (pHUVEC) hücrelerinin birbirlerinden ayrılmış halde karşılıklı yüzeylere tutunması, tek tabaka halinde çoğalması, besin geçişine izin vererek hücrelerin ortak kültürü ve hava-sıvı arayüzü (ALI) oluşturulması için etkili bir zemin görevi görmüştür. Her iki hücre tipi de karakteristik fenotipik özelliklerini membran üzerinde göstermiş ve hücreler arasında kurulan sıkı bağlantılar gösterilmiştir. Farklı boyutlu moleküllere karşı yapılan geçirgenlik testleri ve transepiteliyal elektriksel direnç ölçümleri modelin hücre ekiminden sonra 7. gün itibariyle bariyer işlevine sahip olduğunu göstermiştir. Son olarak, modelin viral enfeksiyon çalışmalarında kullanılabilirliği SARS-CoV-2 enfeksiyonu gerçekleştirilerek incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen bu modelin kan-hava bariyerinde gerçekleşen viral enfeksiyon mekanizma ve etkileşimlerini incelemek ve terapötik yaklaşımları denemek için değerli bir araç olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This study aims to develop an in vitro experimental model that mimics the alveolar blood-air barrier, and to test its ability to simulate native tissue as well as its suitability for studying the interaction between lower respiratory tract viral infections and the barrier components. The model developed in the study contains a thin (<20 μm) electrospun poly(Ɛ-caprolactone) (PCL) membrane with a randomly oriented nanofiber structure to mimic the matrix structure of the basal membrane (BM) found in the barrier. This membrane, coated with collagen type I, fibronectin, and laminin 511 proteins, served as an effective scaffold for the separate adhesion and monolayer formation of alveolar epithelial (A549) and endothelial (pHUVEC) cells on opposite surfaces, allowing for their co-culture through nutrient passage and the formation of an air-liquid interface (ALI). Both cell types exhibited their characteristic phenotypic features on the membrane, and tight junctions were observed between the cells. Permeability tests with molecules of different sizes and transepithelial electrical resistance measurements demonstrated that the model exhibited barrier function by Day 7 after cell seeding. Finally, the model's applicability for viral infection studies was assesed through SARS-CoV-2 infection. The results showed that the developed model is a valuable tool for investigating viral infection mechanisms and interactions occurring at the blood-air barrier, and for testing therapeutic approaches.
Benzer Tezler
- In vitro development of multilayered construct for blood vessel tissue engineering
Damar doku mühendisliği için in vitro ölçekte çok katmanli damar eşleniği geliştirilmesi
GÖZDE ERVİN KÖLE
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyoteknolojiAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiMedikal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YÜCEL
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
- Development of a natural tubular scaffold from decellularized parsley stems to be used in vascular tissue engineering applications
Vasküler doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere hücresizleştirilmiş maydanoz saplarından tübüler doku mühendisliği iskelesi geliştirilmesi
MERVE ÇEVİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN DİKİCİ
PROF. DR. ENGİN ÖZÇİVİCİ
- Development of embedded multimaterial bioprinting platform for the biofabrication of vascular tissues
Vasküler dokuların biyofabrikasyonu için gömülü çok malzemeli biyobasım platformunun geliştirilmesi
CANER DİKYOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyoteknolojiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHATTİN KOÇ
- Metal-bağlayan amino asitlerce zengin peptidler ile fonksiyonlanmış nanoparçacıkların hazırlanması ve teranostik uygulamaları
Metal-binding amino acid-rich peptides in bio-functionalized nano-carriers conception and theranostics
HICHEM MOULAHOUM
Doktora
Türkçe
2021
BiyokimyaEge ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN ZİHNİOĞLU
PROF. DR. SUNA TİMUR
- Development and characterization of atissue engineered multicomponent skin substituteand a skin model
Doku mühendisliği ile üretilmiş çok bileşenli bir yapayderi eşleniği ve deri modeli geliştirilmesi vekarakterizasyonu
GÖZDE EKE
Doktora
İngilizce
2018
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
PROF. DR. NESRİN HASIRCI