3b biyobaskılama ile kişiselleştirilmiş aort kapak üretimi
Production of personalized aortic valve with 3D bioprinting
- Tez No: 921162
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR YILGÖR HURİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Science and Technology, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu tez, kalp kapakçığı hastalıkları için kişiselleştirilmiş doku mühendisliği yaklaşımlarını vurgulayarak, gelişmiş 3D biyobaskılama teknolojileri aracılığıyla biyomimetik aort kapak eşdeğerlerinin oluşturulmasını araştırmaktadır. Doğal aort kapakçıklarının mekanik ve biyolojik özelliklerini taklit etmek için termoplastik poliüretan (TPU) ile GelMA/jelatin bazlı hidrojellerin entegre edilmesiyle çift fazlı iskeleler üretilmiştir. İskeleler, VEGF ve TGF-β1 sağlayan kontrollü salım sistemleriyle desteklenmiştir, böylece hücre çoğalması ve farklılaşması kolaylaştırılmıştır. Biyouyumluluklarını, canlılıklarını ve rejeneratif potansiyellerini değerlendirmek için yağdan türetilen kök hücreler (ASC'ler) iskeleler üzerinde kültürlenmiştir. Mekanik testler, iskelelerin fizyolojik basınçlara dayanma kapasitesini doğrulamış ve sitotoksisite değerlendirmeleri bunların güvenliğini göstermiştir. Optimize edilmiş biyomürekkep formülasyonları, iskelelerin doğal kapak dokusunun anizotropik mekaniğini taklit etmesine olanak tanıyan hassas yapısal ve işlevsel özellikler elde etmiştir. 14 gün boyunca yürütülen in vitro deneyler, VEGF ve TGF-β1'in ASC proliferasyonunu ve hücre dışı matris oluşumunu desteklemedeki etkinliğini göstermiştir. Bulgular, bu tasarlanmış kapakların sınırlı büyüme potansiyeli ve bağışıklık reddi riski dahil olmak üzere geleneksel kalp kapakçığı replasmanlarının eksikliklerini ele aldığını göstermektedir. Bu çalışma, uzun vadeli, adaptif kapak çözümlerine ihtiyaç duyan hem pediatrik hem de yetişkin hasta popülasyonlarına uygulanabilen klinik öncesi araştırmalar için temel bir çerçeve sunmaktadır. Bu tez, yenilikçi biyomalzemeleri, kök hücre teknolojisini ve gelişmiş biyofabrikasyon tekniklerini birleştirerek rejeneratif kardiyovasküler tıp alanını ilerletmektedir. Sonuçlar, canlı, işlevsel ve hastaya özgü aort kapakçıkları geliştirmenin uygulanabilirliğini göstermekte, mevcut klinik yöntemlere umut verici bir alternatif sunmakta ve kişiselleştirilmiş terapötik yaklaşımlarda gelecekteki ilerlemeyi kolaylaştırmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the creation of biomimetic aortic valve equivalents through advanced 3D bioprinting technologies, emphasizing personalized tissue-engineered approaches for heart valve diseases. Dual-phase scaffolds were fabricated by integrating thermoplastic polyurethane (TPU) with GelMA/gelatin-based hydrogels to mimic the properties of natural aortic valves. The tissue scaffolds were augmented with controlled-release systems that deliver VEGF and TGF-β1, thereby facilitating cell proliferation and differentiation. Adipose-derived stem cells (ASCs) were cultured on the TPU/GelMA scaffolds to review their biocompatibility, viability, and regenerative potential. Mechanical testing validated the scaffolds' capacity to endure physiological pressures, and cytotoxicity assessments indicated their safety. Optimized bioink formulations achieved precise structural and functional fidelity, allowing the scaffolds to replicate the anisotropic mechanics of native valve tissue. In vitro experiments conducted over 14 days demonstrated the efficacy of VEGF and TGF-β1 in promoting ASC proliferation and extracellular matrix formation and differentiation. The findings demonstrate that these engineered valves address the shortcomings of traditional heart valve replacements, including limited growth potential and the risk of immune rejection. This study provides a foundational framework for preclinical research, applicable to both pediatric and adult patient populations in need of long-term, adaptive valve solutions. This thesis integrates innovative biomaterials, stem cell technology, and advanced biofabrication techniques, thereby advancing the regenerative cardiovascular medicine field. The results indicate viability of developing living, functional, and patient-specific aortic valves, presenting a promising alternative to existing clinical methods and facilitating future progress in personalized therapeutic approach.
Benzer Tezler
- Üç boyutlu biyobaskılama yöntemi ile kronik yaraların tedavisi için hidrojel yara örtülerin geliştirilmesi
Development of hydrogel dressings for the treatment of chronic wounds by three-dimensional bioprinting method
HATİCE KÜBRA SEKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE ALARÇİN
- 3D bioprinting of parathyroid tissue
3B biyobaskılama ile paratiroid dokusu üretimi
MERVESU GÖKYÜREK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik BilimleriAnkara ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR YILGÖR HURİ
- 3b biyobaskılama ile doku iskelelerinin geliştirilmesi: iskelet kası doku mühendisliğine yönelik uygulamalar
3d bioprinting in tissue engineering: Applications for skeletal muscle tissue engineering
FAHRİYE ŞEYDA GÖKYER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyomühendislikAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE KARAKEÇİLİ
- 3D bioprinting of hybrid bone grafts with an inherent controlled delivery system
Kontrollü salım sistemi içeren hibrid kemik greftlerinin 3B biyobaskılamayla üretimi
MERİÇ GÖKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyomühendislikAnkara ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR HURİ
- 3 boyutlu yazıcı ile metakrilatlanmış jelatin/prp hidrojel ve mezenkimal kök hücre içeren osteokondral gradyan sistemlerin hazırlanması ve in-vitro etkinliklerinin belirlenmesi
Preparation of osteochondral gradient systems including methacrylated gelatin/prp hydrogel and mesenchymal stem cells by 3d-bioprinter and investigation of their in-vitro effectiveness
GÜLSEREN IRMAK
Doktora
Türkçe
2019
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU