Üç boyutlu (3B) biyobaskı sistemleri için akış özellikleri geliştirilmiş hücre dışı matriks (ECM) benzeri biyomürekkeplerin üretimi
Development of bio-inks with enhanced rheological properties for 3D bioprinting systems to mimic the extracellular matrix (ECM)
- Tez No: 929273
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞRUL TOLGA DEMİRTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Biyomürekkepler, Polimerik Mikroküreler, 3B Biyobaskı, Hidrojel, Hücre Dışı Matriks, Akış Özellikleri, Doku Mühendisliği, Bioinks, Polymeric Microspheres, 3D Bioprinting, Hydrogel, Extracellular Matrix, Flow Properties, Tissue Engineering
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
3B biyobaskı sistemleri, hasarlı dokuların ve organların onarımı için terapötik biyomürekkeplerin hızlı bir şekilde uygulanmasındaki onarım süreçlerinde önemli faydalar sunmaktadır. Biyomürekkeplerin doku rejenerasyonunu sağlaması için hücre dışı matriks (ECM) yapısını taklit etmesi kritik öneme sahiptir. Ancak, geleneksel biyomürekkepler karmaşık operasyonel ortamlarda sıcaklık, viskozite, konsantrasyon gibi başlıca parametrelere bağlı olarak 3B biyobaskıda birçok sınırlama göstermektedir. Bu çalışmanın amacı, bağlayıcı olarak metakrilatlanmış jelatin (JelMA) ve metakrilatlanmış hiyalüronik asit (HAMA) içeren bir bağlayıcı hidrojel ve agrega olarak mikroküreler (JelMA ve HAMA) kullanılarak biyouyumlu, akış özellikleri iyileştirilmiş biyomürekkeplerin üretilmesidir. Foto-çapraz bağlanmış JelMA ve HAMA mikroküreleri, JelMA hidrojeli ile birleştirilerek, foto-çapraz bağlanmış JelMA ve HAMA mikroküreleri HAMA hidrojeli ile birleştirilerek kompozit hidrojel sistemleri (bağlayıcı hidrojel ve mikroküre) oluşturulmuştur. Bu sistemler reolojik, mekanik, morfolojik ve basılabilirlik özelliklerine göre analiz edilmiştir. Reolojik analizler, tüm grupların viskoelastik özelliklere sahip olduğunu göstermiştir. 3B biyobaskı sistemlerinde nozül uçlarını tıkayan %4 HAMA geliştirilen kompozit hidrojel sistemler sayesinde filamental akış göstermiştir. Sıcaklık duyarlı JelMA hidrojeli geliştirilen kompozit hidrojeller sayesinde 4°C'de aşırı jelleşme durumundan kararlı filamental akışa, 37°C'de jelleşme altı durumundan kararlı filamental akışa geçmiştir. Geliştirilen biyomürekkepler aynı zamanda dokuların biyouyumluluğuna ve değişen mekanik mikroortamlarına uyum sağlamaktadır. Geliştirilmiş bu biyomürekkepler üstün hareket yeteneği sergilemekte ve acil koşullarda kolaylıkla uygulanabilmektedir.
Özet (Çeviri)
3D bioprinting systems offers significant benefits for the prompt administration of therapeutic bioinks to injured tissues and organs for repair. The ability of bioinks to mimic the structure of the extracellular matrix (ECM) is critical for supporting tissue regeneration. However, traditional bioinks demonstrates many limitations in 3D bioprinting due to parameters such as temperature, viscosity, concentration in their complex operational environments. The aim of this study is to develop biocompatible bioinks with enhanced rheological properties utilizing microspheres (GelMA and HAMA) as the aggregate and binder hdyrogels comprising methacrylated gelatin (GelMA) and methacrylated hyaluronic acid (HAMA) as the binder. Composite hydrogel systems were formed by mixing the photo-crosslinked GelMA and HAMA microspheres with GelMA hydrogel and the photo-crosslinked GelMA and HAMA microspheres with HAMA hydrogel. Composite hydrogel systems were analyzed based on their rheological, mechanical, morphological and printability features. Rheological analyses showed that all groups had viscoelastic properties. 4% HAMA, which clogs the nozzle tips in 3D bioprinting systems, showed filamentary flow due to the developed composite hydrogel systems. The temperature-sensitive GelMA hydrogel went from over-gelation to filamentary flow at 4°C and from under-gelation (droplet form) to filamentary flow at 37°C due to the developed composite hydrogels. The developed bioinks concurrently self-adjust to biocompatibility and varying mechanical microenvironments of tissues. These bioinks exhibits superior mobility and may be easily applied in emergency circumstances.
Benzer Tezler
- Mezenkimal kök hücrelerde sferoid oluşumunu tetikleyecek yeni bir üç boyutlu kültür materyali geliştirilmesi
Development of anew three-dimensional culture material to trigger spheroid formation in mesenchymal stem cells
ASLI NURŞEVAL OYUNLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Biyoteknolojiİstinye ÜniversitesiKök Hücre ve Doku Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN DARİCİ
- 3 boyutlu biyobasım tekniğinde kullanılmak üzere uygun polimerik yapıların hazırlanması
Preparation of suitable polymeric structures for use in 3D bioprinting technique
VOLKAN YALMAN
Doktora
Türkçe
2025
BiyografiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NELİSA TÜRKOĞLU
DOÇ. DR. YEŞİM MÜGE ŞAHİN
- Üç boyutlu biyobaskılama yöntemiyle akciğer kanser kök hücreleri kullanılarak ın-vitro ko-kültür sisteminde akciğer üç boyutlu tümör mikro-çevresinin oluşturulması
Creation of lung three-dimensional tumor microenvironment in in-vitro co-culture system using lung cancer stem cells by three-dimensional bioprinting
SEDAT YENİAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
FizyolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKök Hücre Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİBEL GÜNEŞ BAĞIŞ
- 3B baskı ve elektroeğirme yöntemi ile çift katmanlı ilaç yüklü tümör örtüsü üretimi
Production of double-layer drug-loaded tumor dressing using 3B printing and electrospinning method
AYŞE BETÜL BİNGÖL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
- Üç boyutlu biyobaskı teknolojisinin yağ doku kaynaklı mezenkimal kök hücreler üzerindeki oksidatif strese etkisi
The effect of three dimensional bioprinting technology on oxidative stress of adipose-derived mesenchymal stem cells
DAMLA ALKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyolojiAnkara ÜniversitesiDisiplinlerarası Kök Hücre ve Yenileyici Tıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AÇELYA YILMAZER AKTUNA