İpek mikrotaşıyıcı destekli biyoreaktörlerde göbek kordonu mezenkimal kök hücre kültürasyonu
Umbilical cord mesenchymal stem cell culture in silk microcarrier supported bioreactors
- Tez No: 951911
- Danışmanlar: PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Mezenkimal kök hücreler (MKH), belirli çevresel koşullar altında osteoblast, kondrosit, miyosit ve adiposit gibi özelleşmiş hücre tiplerine farklılaşabilme yetenekleri sayesinde doku mühendisliği ve rejeneratif tıpta önemli bir yere sahiptir. MKH'ler, kemik iliği, adipoz doku ve göbek kordonu başta olmak üzere vücuttaki pek çok dokudan izole edilebilmektedir. İzole edildiği bölgeye göre karakteristik farklılıklar gösterebilen MKH'ler, temel olarak inflamasyon, yara iyileşmesi, enfeksiyon ve çeşitli organ ve dokulardaki dejenerasyon ile ilişkili hastalıkların klinik çalışmalarında kullanılmaktadır. Göbek kordonu mezenkimal kök hücreleri (GKMKH), diğer yetişkin mezenkimal kök hücrelere kıyasla uzun süre in vitro farklılaşma potansiyelini koruyabilmesi, düşük immünojenik yanıt göstermesi ve tümörojenik olmaması nedeniyle doku mühendisliği alanında giderek daha yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. GKMKH'lerin klinik çalışmalarda kullanılabilmesi için büyük ölçekli hücre üretimine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla mikrotaşıyıcı destekli biyoreaktör sistemleri geliştirilmiştir. Bu sistemlerde, kültürün gereksinimine göre uygun özelliklere sahip polimerler kullanılarak üretilmiş̧ olan mikrotaşıyıcılar kullanılmaktadır. Sunulan tez çalışması kapsamında, mikrotaşıyıcı üretiminde kullanılmak üzere biyouyumlu ve biyobozunur olmasının yanısıra iyi mekanik özellikleri nedeniyle ipek fibroin (SF) polimeri seçilmiştir. Mikrotaşıyıcıların üretimi için emülsiyon haline getirilmiş faz ayrımı yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem ile %2,5, %3,5, %4,5 ve %5,5 olmak üzere 4 farklı ipek fibroin konsantrasyonuna sahip mikrotaşıyıcı üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen mikrotaşıyıcıların karakterizasyonu kapsamında çap ölçümleri gerçekleştirildiğinde %2,5, %3,5, %4,5 ve %5,5 SF mikrotaşıyıcıların çap boyutları sırası ile 277 µm, 213 µm, 226 µm ve 234 µm olarak ölçülmüştür. Pürüzlülük bakımından karşılaştırıldıklarında ise %2,5 SF mikrotaşıyıcılarda pürüzlü bir yüzey gözlenmezken, %3,5 SF mikrotaşıyıcıların son derece pürüzlü bir yüzeye sahip olduğu görülmüştür. Üretilen mikrotaşıyıcılar ile statik kültür gerçekleştirilmiştir. MTT analizlerinde %2,5, %3,5 ve %4,5 SF mikrotaşıyıcıların 7. gün absorbans değerleri birbirine yakın bulunmuştur. En düşük absorbans değeri %5,5 SF mikrotaşıyıcılar ile yapılan kültürde elde edilmiştir. Dinamik kültür çalışmaları yüzey topografisinin GKMKH tutunma ve çoğalmasındaki etkisini belirlemek amacıyla %2,5 ve %3,5 SF mikrotaşıyıcılar ile yapılmıştır. Dinamik kültürde, %3,5 SF mikrotaşıyıcıların daha homojen bir hücre dağılımı sağladığı belirlenmiştir. MTT analizlerinde %3,5 SF mikrotaşıyıcılar ile elde edilen absorbans değeri, 3. ve 7. günlerde %2,5 SF mikrotaşıyıcılara kıyasla yaklaşık 6 kat daha yüksek bulunmuştur. Statik ve dinamik kültürlerden sonra gerçekleştirilen akış sitometrisi analizleri, mikrotaşıyıcıların yüzeyinde çoğalan hücrelerin yüzeyden kaldırıldıktan sonra kök hücre özelliklerini koruduklarını göstermiştir. Bu araştırma, herhangi bir kaplama veya kolajen, jelatin gibi ek malzemeler kullanılmadan, tamamen doğal ipek fibroin polimeri ile üretilen mikrotaşıyıcıların dinamik kültürde GKMKH'lerin çoğalması üzerindeki etkisini inceleyen ilk çalışma olma özelliği taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
Mesenchymal stem cells (MSCs) play a significant role in tissue engineering and regenerative medicine due to their ability to differentiate into specialized cell types such as osteoblasts, chondrocytes, myocytes, and adipocytes under specific environmental conditions. MSCs can be isolated from many tissues in the body, primarily bone marrow, adipose tissue, and umbilical cord. Depending on their source of isolation, MSCs exhibit characteristic differences and are mainly used in clinical studies related to inflammation, wound healing, infection, and various degenerative diseases affecting organs and tissues. Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (UC-MSCs) are increasingly used in the field of tissue engineering due to their ability to maintain in vitro differentiation potential over extended periods compared to other adult MSCs, their low immunogenic response, and non-tumorigenic nature. Large-scale cell production is required for the clinical use of UC-MSCs. For this purpose, microcarrier-supported bioreactor systems have been developed. In these systems, microcarriers produced using polymers with appropriate properties based on the needs of the culture are utilized. Within the scope of this thesis, silk fibroin (SF) polymer was selected for microcarrier production due to its biocompatibility, biodegradability, and favorable mechanical properties. The emulsified phase separation method was used for the production of microcarriers. Using this method, four different SF concentrations—2.5%, 3.5%, 4.5%, and 5.5% (w/v) were used to fabricate the microcarriers. As part of the characterization, size measurements showed that the diameters of 2.5%, 3.5%, 4.5%, and 5.5% SF microcarriers were 277 µm, 213 µm, 226 µm, and 234 µm, respectively. In terms of surface roughness, no surface irregularities were observed in the 2.5% SF microcarriers, while the 3.5% SF group exhibited significantly rough surfaces. Static culture was performed using the produced microcarriers. MTT analysis showed that the absorbance values on day 7 for 2.5%, 3.5%, and 4.5% SF microcarriers were similar, whereas the lowest absorbance value was recorded for the 5.5% SF group. To evaluate the effect of surface topography on UC-MSC attachment and proliferation, dynamic culture studies were conducted using 2.5% and 3.5% SF microcarriers. The 3.5% SF microcarriers demonstrated more homogeneous cell distribution under dynamic conditions. MTT analysis revealed that absorbance values obtained with 3.5% SF microcarriers on days 3 and 7 were approximately six times higher than those of 2.5% SF microcarriers. Flow cytometry analyses conducted following static and dynamic cultures confirmed that the cells proliferating on the surface of the microcarriers retained their stem cell characteristics after being removed from the surface. This study is the first to investigate the effect of entirely natural silk fibroin-based microcarriers, produced without the use of any coating or additional materials such as collagen or gelatin, on the proliferation of UC-MSCs under dynamic culture conditions.
Benzer Tezler
- Hasarlı omurilik onarımı için hücre destekli enjekte edilebilir ipek fibroin mikrotaşıyıcıların geliştirilmesi
Development of cell supported injectable silk fibroin microcarriers for repair of damaged spinal cord
BEGÜM SARGON
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Development of microcarrier systems for bone tissue engineering
Kemik doku mühendisliği için mikrotaşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi
HAZAL AYDOĞDU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEN TEZCANER
DOÇ. DR. ERKAN TÜRKER BARAN
- Development and characterization of injectable alginate/sericin/chondroitin sulphate microspheres for cartilage tissue engineering
Kıkırdak doku mühendisliği için aljinat/serisin/kondroitin sülfat mikrotaşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
NİL GÖL BERKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK KESKİN
- Kan lekesi tarama testlerinin DNA bütünlüğü üzerine etkileri
Effects of presumptive bloodstain tests on DNA integrity
İPEK ESEN MELEZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2011
Adli TıpAdalet BakanlığıAdli Tıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZEN
DOÇ. DR. CENGİZ HALUK İNCE
- The relationship among organizational symbols, firm absorptive capacity and product innovativeness
Örgütsel semboller, firma özümseme kapasitesi ve ürün yenilikçiliği arasındaki ilişki
İPEK KOÇOĞLU