Tam kalinlikta in vitro i̇nsan deri dokusu modeli olabilecek organotipik 3D cilt kültürlerinin oluşturulmasi ve mikroanatomisinin değerlendirilmesi
Development of organotypic 3D skin cultures as full-thickness ın vitro human skin tissue models and evaluation of their microanatomy
- Tez No: 1001885
- Danışmanlar: PROF. DR. ARZU ÇÖLERİ CİHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, insan derisinin yapısal ve fonksiyonel özelliklerini taklit edebilen tam kalınlıkta organotipik üç boyutlu (3B) in vitro deri modeli geliştirilmesi ve modelin mikroanatomik, biyokimyasal ve fonksiyonel olarak karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda dermal eşdeğer yapı oluşturmak üzere kitosan–kollajen esaslı biyomalzeme matriksi hazırlanmış ve genipin ile çapraz bağlanarak β-gliserofosfat aracılığıyla jelleştirilmiştir. Matriks içerisine insan dermal fibroblastları (HDF) enkapsüle edilmiş, ardından yüzeye Tip IV kollajen kaplama yapılarak insan keratinosit hücre hattı (HaCaT) ekilmiş ve hava–sıvı arayüzü kültürü altında epidermal farklılaşma indüklenmiştir. Oluşturulan dermal jeller FTIR, SEM-EDS, reolojik analiz, su tutma kapasitesi ve çözünme testleri ile fizikokimyasal açıdan değerlendirilmiştir. Hücresel biyouyumluluk Live/Dead ve MTT analizleri ile incelenmiştir. Elde edilen 3B deri modellerinin histolojik organizasyonu hematoksilen-eozin boyama ile değerlendirilmiş, bariyer fonksiyonu geçirgenlik testleri ile analiz edilmiştir. Epidermal ve dermal farklılaşma qRT-PCR ile KRT14, KRT10, FLG, loricrin, involucrin, COL1A1, COL4A1 ve FN1 gen ekspresyonları üzerinden doğrulanmıştır. Sonuçlar, genipin ile çapraz bağlanmış kitosan-kollajen matriksinin fibroblast canlılığını destekleyen stabil bir dermal mikroçevre oluşturduğunu göstermiştir. Hava–sıvı arayüzü koşullarında keratinositlerin tabakalaşma göstererek bazal, spinoz, granüler ve kornifiye tabakaları içeren epidermal organizasyon geliştirdiği belirlenmiştir. Gen ekspresyon analizleri epidermal farklılaşma ve dermal matriks üretiminin başarılı şekilde gerçekleştiğini doğrulamıştır. Ayrıca modelin fonksiyonel bariyer özelliği kazandığı gösterilmiştir. Sonuç olarak geliştirilen modelin, yara iyileşmesi, ilaç penetrasyonu ve toksisite testleri için hayvan modellerine alternatif, yüksek fizyolojik geçerliliğe sahip bir platform sunduğu değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to develop a full-thickness organotypic three-dimensional (3D) in vitro human skin model capable of mimicking the structural and functional characteristics of native skin and to comprehensively characterize its microanatomical, biochemical, and functional properties. For this purpose, a chitosan–collagen-based biomaterial matrix was prepared to generate a dermal equivalent and crosslinked with genipin followed by β-glycerophosphate-mediated gelation. Human dermal fibroblasts (HDF) were encapsulated within the matrix, and after coating the surface with Type IV collagen, human keratinocyte cell line (HaCaT) cells were seeded and induced to differentiate under air–liquid interface culture conditions.The dermal hydrogels were physicochemically characterized by FTIR, SEM-EDS, rheological measurements, swelling capacity, and degradation tests. Cellular biocompatibility was assessed using Live/Dead and MTT assays. Histological organization of the 3D skin constructs was evaluated by hematoxylin–eosin staining, while barrier functionality was analyzed by permeability assays. Epidermal and dermal differentiation were verified by qRT-PCR through the expression of KRT14, KRT10, FLG, loricrin, involucrin, COL1A1, COL4A1, and FN1 genes. Results demonstrated that the genipin-crosslinked chitosan–collagen matrix provided a stable dermal microenvironment supporting fibroblast viability. Under air–liquid interface conditions, keratinocytes exhibited stratification and formed an epidermal architecture including basal, spinous, granular, and cornified layers. Gene expression analyses confirmed successful epidermal maturation and dermal matrix formation. Furthermore, the model acquired functional barrier properties. Consequently, the developed model is considered a highly physiologically relevant platform, serving as an alternative to animal models for wound healing, drug penetration, and toxicity testing.
Benzer Tezler
- The role of oxidative stress factors in the pathophysiology of Ocular Rosacea, analysis of tears and other materials
Oküler Rosacea patofizyolojisinde oksidatif stres faktörlerinin rolü, gözyaşı ve diğer materyallerin analizi
NİLÜFER YEŞİLIRMAK
Doktora
İngilizce
2023
BiyokimyaGazi ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESLİHAN BUKAN
PROF. DR. JEAN-LOUIS BOURGES
- Development and characterization of atissue engineered multicomponent skin substituteand a skin model
Doku mühendisliği ile üretilmiş çok bileşenli bir yapayderi eşleniği ve deri modeli geliştirilmesi vekarakterizasyonu
GÖZDE EKE
Doktora
İngilizce
2018
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
PROF. DR. NESRİN HASIRCI
- Protein içeren ve yara iyileştirici olarak deriye uygulanan preparatlar üzerinde çalışmalar
Başlık çevirisi yok
EREM MEMİŞOĞLU
- Lityum disilikat kuronların Er: YAG lazer ile desimantasyonu sırasında oluşan pulpal ısı değişimlerinin ve debonding sürelerinin İn Vitro olarak incelenmesi
In Vitro investigation of debonding time of lithium disilicate crowns and pulpal heat changes during debonding with Er: YAG laser
TANSU ŞENDURUR
Doktora
Türkçe
2024
Diş HekimliğiMarmara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RİFAT GÖZNELİ
- Parçalı lamina venerlerde yorulma sonrası renk stabilitesinin değerlendirilmesi
Evaluation of color stability of sectional laminate veneers after aging procedures
BAHAR ELTER
Doktora
Türkçe
2015
Diş HekimliğiEge ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA İSMAİL KESERCİOĞLU