Utilization of peptide hydrogel and polymer membrane scaffolds for corneal tissue repair and regeneration
Korneal doku onarımı ve yenilenmesi için peptit hidrojel ve polimer membran iskelet sistemlerinin kullanımı
- Tez No: 972471
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. SİBEL ÇETİNEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Göz Hastalıkları, Bioengineering, Polymer Science and Technology, Eye Diseases
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Korneal körlük dünya genelinde milyonlarca insanı etkilemekte olup, donör kornea nakli gibi mevcut tedavi yöntemleri doku teminindeki sınırlılıklar ve immünolojik ret riski nedeniyle yetersiz kalmaktadır. Doku mühendisliği, doğal kornea yapısını ve işlevini taklit eden biyomimetik iskelet sistemleri geliştirerek bu sınırlamaları aşmak için umut vadeden bir alternatif sunmaktadır. Bu tez, kornea doku mühendisliği uygulamalarına yönelik iki farklı biyomalzeme sisteminin tasarımını, üretimini ve değerlendirmesini sunmaktadır. Tezin ilk bölümünde kornea rejenerasyonu için çift bileşenli bir strateji benimsenmiştir. %2 (a/h) RADA16-I ve %2 (a/h) poligliserol sebakat (PGS) nanoparçacıklarından oluşan, EDC/NHS kimyasal çapraz bağlama ile stabilize edilen kendiliğinden birleşen bir peptit hidrojel geliştirilmiştir. Aynı zamanda, porojen olarak sodyum klorür kullanılarak gözenekli ve elastik yapılar oluşturmak amacıyla termal olarak çapraz bağlanmış PGS membranlar üretilmiştir. Her iki sistem, mekanik, yapısal ve biyolojik performans açısından sistematik olarak değerlendirilmiştir. Hidrojel, keratosit canlılığını desteklemiş ve stromaya benzer viskoelastik özellikler göstermiştir; PGS membranlar ise epitel ve endotel hücreleriyle uyumlu, mekanik olarak sağlam yapılardır. Bu iki malzeme, korneanın çok katmanlı mimarisini taklit eden karmaşık çift katmanlı ve tam kalınlıklı iskelet sistemleri olarak birleştirilmiştir. İkinci bölümde, genel doku mühendisliği uygulamaları için HIPE yöntemi ve termal kürleme ile üretilmiş PGS PolyHIPE iskeleti geliştirilmiştir. Bu yapı, yüksek gözeneklilik, mekanik bütünlük ve fibroblastlarla yüksek biyouyumluluk göstermiştir. Sonuç olarak, bu tez kornea onarımı ve genel doku rejenerasyonu için umut vadeden iki tamamlayıcı iskelet platformu sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Corneal blindness affects millions worldwide, and current treatments, such as donor transplantation, are limited by tissue availability and immune rejection risks. Tissue engineering offers a promising alternative by developing biomimetic scaffolds that replicate native corneal structure and function. This thesis presents the design, fabrication, and evaluation of two distinct biomaterial systems for corneal tissue engineering applications. In the first part, a dual-material strategy was applied for corneal regeneration. A self-assembling peptide-based hydrogel composed of 2% (w/v) RADA16-I and 2% (w/v) polyglycerol sebacate (PGS) nanoparticles was developed and covalently crosslinked using EDC/NHS chemistry. In parallel, thermally crosslinked PGS membranes were fabricated using sodium chloride as a porogen to create porous, elastic structures. Both materials were systematically evaluated in terms of mechanical, structural, and biological performance. The hydrogel supported keratocyte viability and mimicked stromal viscoelasticity, while the PGS membrane showed mechanical robustness and compatibility with epithelial and endothelial cells. These were combined into complex double-layered and full-thickness scaffold systems mimicking corneal architecture. The second part focused on a thermally crosslinked PGS PolyHIPE scaffold for tissue engineering. Fabricated via high internal phase emulsion (HIPE) and thermal curing, the scaffold exhibited high porosity, mechanical integrity, and excellent cytocompatibility with fibroblasts. In conclusion, this thesis presents two complementary scaffold systems: one tailored for corneal tissue repair and the other for broader regenerative applications. Together, these platforms demonstrate strong potential for clinical translation in regenerative medicine.
Benzer Tezler
- Preparation of novel scaffold systems reinforced with mesoporous silica nanoparticles for BMP-2 delivery and in vitro investigations
BMP-2 iletiminde kullanılmak üzere mezoporöz silika nanoparçacıklar ile güçlendirilmiş yenilikçi doku iskelesi sistemlerinin hazırlanması ve in vitro incelenmeleri
AYŞENUR PAMUKÇU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyoteknolojiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DİDEM ŞEN KARAMAN
DOÇ. DR. OZAN KARAMAN
- Composite nanofiber patches for topical drug delivery systems
Kompozit nanoliflerin topikal ilaç salım sistemlerinde kullanımı
ZARİFE BARBAK
Doktora
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE KARAKAŞ
- Characterization and corneal tissue engineering application of peptide amphiphiles
Peptit amfifillerin karakterizasyonu ve kornea doku mühendisliği uygulaması
YAVUZ SELİM DAĞDAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyomühendislikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
YRD. DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
- Unrevealing the structural mechanisms of Bcl-2: From functional modulation to complex formation with Beclin 1 and Bag-1
Bcl-2'nin yapısal mekanizmalarının aydınlatılması: Fonksiyonel modülasyondan Beclin 1 ve Bag-1 ile kompleks oluşumuna doğru
MİRAY TÜRK
Doktora
İngilizce
2025
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Investigating the valorisation potential of hazelnut by-products: Transforming waste into functional food ingredients
Fındık yan ürünlerinin potansiyel katma değerinin incelenmesi: Atık konumundan fonksiyonel gıda bileşenine dönüşüm
FATMA DUYGU CEYLAN
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN