Geri Dön

Kıkırdak doku mühendisliği uygulamaları için biyofonksiyonel doku iskelesi üretimi

Production of biofunctional scaffolds for cartilage tissue engineering applications

PDF İndir

  1. Tez No: 924488
  2. Yazar: HİLAL YILMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 165

Özet

Kemik ve kıkırdaktan oluşan çerçevenin dışını cilt, içini ise mukozal dokunun kapladığı kompozit bir organ olan burun da çeşitli nedenlerle meydana gelen birçok patolojik durum tanımlanmıştır. Burun rekonstrüktif cerrahisi hangi patolojik neden ile yapılmış olursa olsun ülkemizde birinci sıradadır. Burun rekonstrüksiyonu genellikle, iki katmanlı bir rekonstrüktif yaklaşım gerektirebilir bu yaklaşım doğal ya da sentetik greft desteği ve cilt fleplerinin kullanımını gerektirir. Hem greft hem de felp kullanımlarının birçok dezavantajları vardır ve bunların üstesinden gelebilen doku mühendisliği (DM) ürününe ihtiyaç çok açıktır. Burun rekonstrüksiyonunda DM kıkırdak greft ile DM cilt yaması burun patolojilerinin tedavisi için ideal olabilir. Bu tez çalışmasında; DLP yöntemi kullanılarak 3B basılmış antimikrobiyal özelliklere sahip jelatin metakrioil-siprofloksasin (GelMA-CIP) hidrojel ve elektro-eğirilmiş polikaprolakton-kolajen (PCL-COL) nanofiberler ile hidrojel/nanofiber kompozitlerden oluşan biyomimetik çift katmanlı doku iskelesi üretilmiştir. Bu çift katmanlı doku iskelesinin elektrosprey yöntemi kullanarak, hidrojel katmanına epidermal büyüme faktörü (EGF) yüklü polivinil alkol (PVA) nanopartikülleriyle, nanofiber katmanına ise dönüştürücü büyüme faktörü (TGFβ3) yüklü PVA nanopartikülleriyle biyofonksiyonellik kazandırılmıştır. GelMA-CIP@PVA-EGF/PCL-COL@PVA-TGFβ3 çift katmanlı doku iskelesinin kimyasal karakterizasyonları, mekanik ve fiziksel analizleri, in vitro ilaç ve polimerik partikül yüklü büyüme faktörlerinin salım çalışması, 3B basılan GelMA-CIP hidrojel katmanın antibakteriyel analizi, kemik iliği mezenkimal kök hücreler (KİMKH) ile inkübasyonundan sonra in vitro hücre canlılık analizleri, büyüme faktörlerinin etkisi ile 3B hücre kültüründe farklılaşmasının histolojik takibi araştırılmıştır. Sonuçlara göre de çift katmanlı doku iskelesinin, KİMKH farklılaşması için yeterli sürede salınım yapan hidrojel ve nanofiber katmanlara sahip, antibakteriyel özellikte, sitotoksik etkisi olmayan, KİMKH büyümesi ve çoğalması için uygun gözenek çapına sahip olduğu görülmüştür. Son olarak hidrojel ve nanofiber katmanların üzerindeki KİMKH'in farklılaştığı histolojik boyamalarla öngörülmektedir. Ayrıca üretilen doku iskelesinin mekanik özelliklerinin cilt ve kıkırdak ikamesi olarak kullanıma uygunluğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak geliştirilen GelMA-CIP@PVA-EGF/PCL-COL@PVA-TGFβ3 çift katmanlı doku iskelesi ile nazal DM alanında kullanım potansiyeli olduğu öngörülmektedir.

Özet (Çeviri)

Many pathological conditions have been described in the nose, which is a composite organ in which the skin covers the outside of the bone and cartilage framework and the mucous membrane covers the inside. Nasal reconstructive surgery is the most common procedure in our country, regardless of the pathological reason. Nasal reconstruction usually requires a two-stage reconstructive approach involving the use of natural or synthetic grafts and skin flaps. The use of both grafts and flaps has many disadvantages and the need for a tissue engineered (TE) product that can overcome them is clear. In nasal reconstruction, TE cartilage grafts and TE skin flaps may be ideal for the treatment of nasal pathologies. In this work, a biomimetic bilayer tissue scaffold consisting of hydrogel/nanofibre composites with 3D-printed gelatin methacryl-ciprofloxacin (GelMA-CIP) hydrogel with antimicrobial properties and electrospun polycaprolactone-collagen (PCL-COL) nanofibers was fabricated using the DLP method. the hydrogel layer of this bilayer tissue scaffold was biofunctionalized with epidermal growth factor (EGF)-loaded polyvinyl alcohol (PVA) nanoparticles and the nanofibre layer was biofunctionalized with transforming growth factor (TGFβ3)-loaded PVA nanoparticles using the electrospray method. Chemical characterization, mechanical and physical analyses of the GelMA-CIP@PVA-EGF/PCL-COL@PVA-TGFβ3 bilayer tissue scaffold, in vitro drug and polymer particle-loaded growth factor release study, antibacterial analysis of the 3D printed GelMA-CIP hydrogel layer, in vitro cell viability analyses after incubation with bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs), histological follow-up of differentiation in 3D cell culture with the effect of growth factors were investigated. According to the results, it was observed that the double-layered tissue scaffold has hydrogel and nanofiber layers that are released in sufficient time for BMMSC differentiation, has antibacterial properties, has no cytotoxic effect and has a pore diameter suitable for BMMSC growth and proliferation. Finally, histological staining predicts that BMMSCs differentiate on hydrogel and nanofiber layers. In addition, the mechanical properties of the fabricated scaffolds were determined to be suitable for use as skin and cartilage substitutes. As a result, the developed GelMA-CIP@PVA-EGF/PCL-COL@PVA-TGFβ3 bilayer scaffold is expected to give dynamic direction to very complex nasal reconstruction treatment methods in the field of nasal TE.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    804921

    Bakteriyel selülozun kıkırdak doku mühendisliği uygulamaları için modifikasyonu

    Modification of bacterial cellulose for cartilage tissue engineering applications

    NUR DENİZ BİNGÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyomühendislikEge Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELİF ESİN HAMEŞ

    DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR

  2. Tez No

    600134

    Preparation and characterization of poly(propylene fumarate) (PPF) based composites for bone tissue engineering applications

    Kemik doku mühendisliği uygulamaları için poli(propilen fumarat) bazlı kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    AVRAM ARUH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimya MühendisliğiYeditepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDE CAN

  3. Tez No

    689595

    Kıkırdak doku mühendisliği için nanopartikül / hidrojel bazlı kompozit yapıların geliştirilmesi

    Development of nanoparticle / hydrogel based composite structures for cartilage tissue engineering

    DİDEM AKSOY KÖRPE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEMED DUMAN

    PROF. DR. HALİL MURAT AYDIN

  4. Tez No

    382706

    Preparation of chitosan based scaffolds for tissue engineering applications

    Doku mühendisliği uygulamaları için kitosan temelli doku iskelelerinin hazırlanması

    BERNA BÜYÜK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyokimyaFatih Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET ŞENEL

  5. Tez No

    604520

    Production of antibacterial, biodegradable and biocompatible materials for tissue engineering applications

    Doku mühendisliği uygulamaları için antibakteriyel, biyobozunur ve biyouyumlu malzeme üretimi

    OYLUM ÇOLPANKAN GÜNEŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    BiyomühendislikDokuz Eylül Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYLİN ZİYLAN

Geri Dön