Tissue engineering applications for adipogenesis
Adipojenez için doku mühendisliği uygulamaları
- Tez No: 969689
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN ÖZÇİVİCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
olarak anlamlı adipoz doku modellerinin geliştirilmesi, obezite, metabolik hastalıklar ve yumuşak doku rekonstrüksiyonu alanlarında ilerleme sağlanması açısından büyük önem taşımaktadır. Bu tez kapsamında, olgun adipositlerin doğrudan kültürlenmesine dayanan, biyolojik ve fiziksel yaklaşımların entegre edildiği biyoüretim stratejileri kullanılarak stabil ve fonksiyonel üç boyutlu (3B) adipoz doku modelleri oluşturulmuştur. Manyetik levitasyon (MagLev) sistemi, etiketleme veya iskele içermeyen 3B yapı oluşturmak için uygulanmıştır. Ancak, farklılaşmış adipositlerin düşük yoğunluğu ve heterojen lipid içeriği nedeniyle hücreler levitasyon ortamında düzensiz bir şekilde konumlanmış, bu da sıkı ve bütünleşik yapılar oluşturulmasını zorlaştırmıştır. Bu sınırlamayı aşmak için MagLev konfigürasyonu üzerinde modifikasyonlar ve kültür ortamına bazı katkı maddeleri eklenmesi gibi çeşitli düzenlemeler yapılmıştır. Ayrıca, MagLev yöntemi, hanging drop ve liquid overlay teknikleri ile karşılaştırılmış; bu tekniklerin farklı kültür koşulları altında adiposit sferoidlerinin oluşumu, kompaktlığı ve canlılığını destekleme düzeyleri değerlendirilmiştir. Çalışmada, endotel hücreleri ve makrofajlar kullanılarak adipositlerle birlikte çok hücreli modeller geliştirilmiştir. Hücresel kompozisyon ve kullanılan kültür tekniğinin sferoid morfolojisi ve organizasyonu üzerindeki etkileri analiz edilmiş; doku mimarisinin, hem hücre türüne hem de fiziksel platforma duyarlı olduğu gösterilmiştir. Ayrıca, olgun adiposit kültürlerinde hücre dışı matriks birikimini artırmak ve yapısal bütünlüğü güçlendirmek amacıyla makromoleküler kalabalıklaştırıcı ajan olarak karragenan kullanılmıştır. Karragenan, hücre canlılığını veya lipid içeriğini etkilemeden sferoidlerin sıkılaşmasını ve kollajen birikimini desteklemiştir. Bu tez kapsamında elde edilen bulgular, manyetik levitasyon, çok hücreli kültür ve makromoleküler kalabalıklaştırma yaklaşımlarının bir araya getirilmesinin, biyomimetik adipoz doku yapılarının oluşturulması açısından etkili bir strateji sunduğunu göstermektedir. Geliştirilen bu modeller, metabolizma araştırmaları, ilaç taramaları ve rejeneratif tıp uygulamaları için değerli birer platform olma potansiyeli taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
The engineering of physiologically relevant adipose tissue models is essential for advancing research in obesity, metabolic disorders, and soft‑tissue reconstruction. This thesis therefore adopted scaffold‑free biofabrication to build stable, functional 3D adipose constructs from mature adipocytes by integrating biological and physical approaches. Magnetic levitation (MagLev) was utilized as a label- and scaffold-free method for the assembly of adipocytes. However, the low density and lipid heterogeneity of differentiated adipocytes yielded uneven levitation and hindered cohesive tissue formation. To overcome this, various strategies were implemented to improve adipocyte culture, including modifications to the MagLev configuration and the culture environment. Also, hanging drop and liquid overlay methods were benchmarked against MagLev for spheroid assembly, compaction and viability. In the study, multicellular models were developed by incorporating endothelial cells and macrophages into adipogenic 3D constructs. The impact of cellular composition and culture technique on the morphology and organization of spheroids was assessed, revealing that both the choice of cell type and physical platform significantly influence tissue architecture. Also, carrageenan was introduced as a macromolecular crowding agent to enhance extracellular matrix deposition and improve structural integrity in mature adipocyte cultures. Carrageenan promoted spheroid compaction and collagen accumulation without compromising cell viability or lipid content. Collectively, the findings demonstrate that combining magnetic levitation, multicellular culture, and macromolecular crowding represents a promising strategy for generating biomimetic adipose tissue constructs. These models may serve as valuable platforms for metabolic studies, drug testing, and regenerative medicine applications.
Benzer Tezler
- Small functional groups presented on peptide nanofibers for determining fate of rat mesenchymal stem cells
Peptit nanofiberler üzerinde sunulan küçük fonksiyonel grupların rat mezenkimal kök hücreleri kaderinin belirlenmesi için kullanılması
ÖNCAY YAŞA
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
- Genetic and epigenetic effect of estrogen on mesenchymal stem cell maintenance and differentiation
Östrojen hormonunun mezenkimal kök hücrelerin muhafazasındaki ve farklılaşmasındaki genetik ve epigenetik etkisi
CEYLAN VERDA BİTİRİM
Doktora
İngilizce
2013
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IŞIK YULUĞ
PROF. DR. KAMİL CAN AKÇALI
- Ultra-porous interconnected hydrogel structures for tissue engineering applications
Doku mühendisliği uygulamaları için birbirine bağlı aşırı gözenekli hidrojel yapılar
BÜŞRA YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHU ARSLAN YILDIZ
- Characterization and utilization of injectable hydrogels for tissue engineering applications
Enjekte edilebilir hidrojellerin karakterizasyonu ve doku mühendisliği uygulamalarında kullanımı
MELTEM GÜZELGÜLGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHU ARSLAN YILDIZ
- Hybrid bioprinting of functionalized scaffolds for tissue engineering applications
Doku mühendisliği uygulamaları için fonksiyonelleştirilmiş doku iskelelerinin hibrid üç boyutlu (3B) biyobasım
MAHDIYEH ZAHRABI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHATTİN KOÇ