Investigation of protein adsorption and cell behavior on laser textured titanium surfaces
Lazerle işlenmiş titanyum yüzeylerinde protein adsorpsiyon ve hücre davranışının incelenmesi
- Tez No: 926955
- Danışmanlar: PROF. DR. BORA GARİPCAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU AKDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomalzeme ve Doku Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Vücuda bir implant yerleştirildiğinde, ilk olarak proteinler implantın yüzeyine yapışarak bir protein katmanı oluşturur. Vücudun biyomalzemeyi tanımaya başlaması bu protein katmanının özellikleriyle bağlantılıdır. Biyomalzeme yüzey özellikleri protein adsorpsiyonunu anlayarak vücudun tepkisini tahmin etmek açısından kritik bir rol oynar. Yüzeylerin lazerle işlenmesi, son derece kontrol edilebilir bir yöntem olduğu için etkili bir modifikasyon tekniğidir. Bu tezin odağı, mikrosaniye ve femtosaniye lazerlerle işlenmiş birbirinden farklı periyodik yüzey desenlerine sahip titanyumlarda protein adsorpsiyon ve hücre davranışının araştırılmasıdır. Titanyum (Ti), kemiğin yapısını güç ve yoğunluk açısından taklit edebilen bir kemik implantı olduğu için model biyomalzeme olarak seçilmiştir. Hipotezimiz, farklı lazer kaynaklarıyla elde edilen periyodik nano-morfolojinin protein adsorpsiyonu ve hücre çoğalması üzerinde etkisi olacağı yönündedir. Bu amaçla çalışma 4 aşamaya bölünmüştür; biyomalzeme yüzey modifikasyonu, yüzey karakterizasyonu, protein ve hücre çalışmaları. Yüzeyler 3 farklı desene sahiptir; parlatılmış (pTi), mikro saniye lazerle (mTi) ve femtosaniye lazerle (fTi) işlenmiş. Yüzeyler,ıslatabilirlik, yüzey topografisi ve pürüzlülük açısından karakterize edilmiştir. Protein adsorpsiyon miktarı ve konformasyonel değişiklikler incelenmiştir. En yüksek protein tutunması, pTi grubunda gözlemlenmiştir. Sitotoksisite ve hücre proliferasyonu incelenmiştir. Sonuçlara göre indirekt MTT analizinde toksik etki gözlemlenmezken, direkt MTT analizinde toksik etkiye rastlanmıştır. fTi grubu daha yüksek bir hücre proliferasyonu göstermiştir. Hücre morfolojisi ve dağılımı incelenmiştir. Bu tezin sonucunda, lazerle işlenen nano boyutlu desenlerin protein adsorpsiyonunda, konformasyonel değişikliklerde ve hücre davranışında etkisi olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
When an implant introduced to the body, proteins in the blood stream cover the implant surface. That is how the body starts to recognizes foreign materials. The properties of surface plays critical role to predict the body response by understanding protein adsorption. Surface texturing using lasers is an effective and highly controllable surface modification technique. This thesis is focused on distinct surface patterns formed by microsecond and femtosecond lasers to observe the protein adsorption and cell behavior on titanium (Ti) surfaces. Ti has been chosen as the model biomaterial since it is a widely used material as a bone implant which mimics the bone structure in terms of strength and density. We hypothesized that periodic nano-morphology on Ti surfaces obtained using different laser sources will affect the protein adsorption, cell attachment and proliferation. The study has 4 aspects; surface modification, surface characterization, protein and cell culture studies. Surfaces had 3 patterns; polished (pTi), laser textured by microsecond laser (mTi) and by femtosecond laser (fTi).Surfaces were characterized in terms of wettability, roughness and topography. Protein amount and conformational changes of proteins were investigated. Adsorbed protein amount was higher on pTi compared to the other groups. Cytotoxicity and cell proliferation were examined. While cytotoxicity was not observed in results of indirect MTT assay, Ti samples showed cytotoxic effect in the results of direct MTT assay. fTi demonstrated significantly high proliferation rate compared to mTi and pTi. Cell morphology and alignment was investigated. As a result of this thesis, forming submicron patterns based on laser texturing significantly influences the protein adsorption, protein conformation, cell proliferation and cell morphology.
Benzer Tezler
- Construction and characterization of solid-supported lipid bilayers to investigate cell-surface interactions
Hücre–yüzey etkileşimlerinin incelenmesi için yüzey-destekli lipid zarların oluşturulması ve karakterizasyonu
ABDULHALİM KILIÇ
Doktora
İngilizce
2018
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
- Hemodiyaliz amaçlı poliakrilonitril membranlar hazırlanması
Preparation of polyacrylonitrile membranes for hemodialysis application
GAMZE BEHMENYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL TANTEKİN (ERSOLMAZ)
- Quorum quenchıng membran biyoreaktörlerde kullanılan immobilizasyon medyalarında malzeme tercihinin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of material preference on immobilization media used in Quorum quenching membrane bioreactors
SEMANUR SOYLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÖRTE KÖSE MUTLU
- Polivinil prolidon katkılı polisülfon membranlarda üre ve kreatinin difüzyonu
Başlık çevirisi yok
TUBANUR KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL TANTEKİN (ERSOLMAZ)
- Polimerik arayüzeylerdeki protein adsorbsiyon kinetiği ve biyofilm oluşumunun ATR-FTIR tekniği ve mikroskopik yöntemlerle incelenmesi
Investigation of protein adsorption kinetics and biofilm formation on polymeric interfaces bf ATR-FTIR and microscopic techniques
ARZU PEŞMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MENEMŞE KİREMİTÇİ