SKCO2 ile hücresizleştirilmiş sığır spinal meninksi kaynaklı hidrojellerden doku mühendisliği için iletken biyomalzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of conductive biomaterials for tissue engineering from SCCO₂ decellularized bovine spinal meninges hydrogels
- Tez No: 958300
- Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR CENGİZ, DOÇ. DR. YAVUZ EMRE ARSLAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında sinir doku mühendisliği için periferal sinir hasarlarının rejenerasyonunda kullanılmak üzere biyouyumlu ve elektriksel olarak iletken biyoiskelelerin üretilmesi amaçlanmıştır. Bunun için sığır spinal meninksinden elde edilen hidrojele grafen oksit (GO), indirgenmiş grafen oksit (iGO), grafen oksit-titanyum dioksit (GO/TiO2) ve grafen oksit-bor (GO/B) katkılanmıştır. Bu kapsamda, öncelikle sığır spinal meninksi süperkritik CO2 (skCO2) teknolojisiyle deterjan kullanmadan başarılı bir şekilde hücresizleştirilmiştir. Hücresizleştirme çift sarmal DNA, hidroksiprolin ve sülfatlanmış glikozminoglikan içerik analizlerine ek olarak agaroz jel elektroforezi, sodyum dodesil sülfat poliakrilamit jel elektroforezi ve histolojik analizlerle detaylıca karakterize edilmiştir. Hücresizleştirilmiş matriks pepsinizasyonla hidrojel (MeninGEL) elde edilmiştir. Daha sonra, GO'nun iletkenlik özelliklerini iyileştirmek amacıyla GO/TiO2 ve GO/B nanokompozitleri hidrotermal yöntem kullanılarak sentezlenmiştir. GO, iGO, GO/TiO2 ve GO/B nanoparçacıkları 3-Aminopropil trietoksi silan (APTES) ile yine skCO2 teknolojisi kullanılarak hem yüzey modifikasyonu sağlamak hem de biyouyumluluğu artırmak için başarılı bir şekilde işlevselleştirilmiştir. Elektriksel olarak iletken biyoiskeleler elde etmek için, MeninGEL işlevselleştirilen nanokompozitler ile N-hidroksi süksinimit (NHS) ve 1- Etil-3-(3-dimetilaminopropil)-karbodiimit (EDC) kullanılarak (EDC/NHS) kimyasal olarak modifiye edilmiştir. Empedans analizi ile elde edilen direnç verilerinden kriyojellerin elektriksel olarak iletkenlikleri hesaplanmıştır. Üretilen biyoiskeleler FT-IR spektroskopisi, Raman, XRD, SEM/EDS, TGA, BET, in vitro enzimatik biyobozunurluluk ve şişme analizleri ile karakterize edilmiştir. Elde edilen veriler ışığında, üretilen elektriksel olarak iletken biyoiskelelerin gösterdikleri umut vadeden mekanik, elektriksel iletkenlik, biyouyumluluk ve biyobozunabilirlik özellikleriyle sinir doku mühendisliği ve rejeneratif tıp uygulamalarında potansiyel bir biyoiskele adayı olarak değerlendirilebileceği düşünülmektedir. Bu tez kapsamında geliştirilen ürün, daha önce Türk Patent ve Marka Kurumu'na yapılan TPE:2021/013582 numaralı patent başvurusunun kapsamı içerisinde yer almaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the aim was to develop biocompatible and electrically conductive bioscaffolds for peripheral nerve regeneration in nerve tissue engineering. For this purpose, graphene oxide (GO), reduced graphene oxide (iGO), graphene oxide–titanium dioxide (GO/TiO₂), and graphene oxide–boron (GO/B) were incorporated into hydrogels derived from bovine spinal meninges. The meninges were successfully decellularized using supercritical CO₂ (scCO₂) technology without detergents, and the process was verified by DNA, hydroxyproline, and glycosaminoglycan analyses, alongside electrophoretic and histological characterization. The decellularized matrix was then enzymatically digested with pepsin to produce a hydrogel (MeninGEL). To improve conductivity, GO/TiO₂ and GO/B nanocomposites were synthesized hydrothermally. GO, iGO, GO/TiO₂, and GO/B nanoparticles were functionalized with 3-aminopropyl triethoxysilane (APTES) using scCO₂ technology to enhance surface modification and biocompatibility. Conductive bioscaffolds were obtained by crosslinking MeninGEL with these functionalized nanocomposites through EDC/NHS chemistry. Impedance analysis confirmed their electrical conductivity. The scaffolds were characterized using FT-IR, Raman spectroscopy, XRD, SEM/EDS, TGA, BET, enzymatic biodegradation, and swelling tests. The findings demonstrated that the developed bioscaffolds possess promising mechanical strength, electrical conductivity, biocompatibility, and biodegradability, supporting their potential as candidates for nerve tissue engineering and regenerative medicine. The product developed in this thesis is encompassed by the previously filed patent application (TPE:2021/013582) submitted to the Turkish Patent and Trademark Office.
Benzer Tezler
- Sinir kondüiti olarak metakrilatlanmış jelatin modifiye hücresizleştirilmiş koyun ince bağırsak submukozasının geliştirilmesi
The development of methacrylated gelatin modified decellularized sheep small intestinal submucosa as a nerve conduit
ZEYNEP ÇAĞLAR
- Süperkritik karbondioksit ile koyun aortunun hücresizleştirilmesi ve karakterizasyonu
Supercritical carbon dioxide-based decellularization and characterization of sheep aorta
KOSAR ZAD GHAFFARI VAHDAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Yıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Akciğer havayolu modellemesine yönelik oluşturulan deselülerize doku iskeleleri ile 3B hücre kültür sistemlerinin kurulması
Establishment of 3B cell culture systems with decellularized scaffolds for lung airway modeling
SEÇİL SUBAŞİ
- Menisküs doku mühendisliği için hibrit doku iskelelerin geliştirilmesi
Development of hybrid scaffolds for meniscus tissue engineering
GİZEM ZİHNA
- Süperkritik karbondioksit ekstraksiyon yöntemi ile yüksek C vitamini içerikli kuşburnu ekstraktı eldesi, oksidasyon stabilitesinin incelenmesi ve cilt bakım serumlarında kullanımı
Obtaining rosehip extract with high vitamin C content by supercritical carbon dioxide extraction method, investigation of its oxidation stability and use in skin care serums
MİHRİBAN KARAKOL