Capture of rare circulating tumor cells from blood on bio-activated oxide surface inside microfluidic channels
Kandaki ender tümör hücrelerinin mikroakışkan kanal içi biyo-aktif oksit yüzeyde yakalanması
- Tez No: 489541
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK KÜLAH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Biotechnology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kanda dolaşan tümör hücrelerinin tespiti ve karakterizasyonu hastalığın prognozunu belirleme ve ilaç tedavisine verilen cevabı ölçme gibi biyomedikal uygulamalar için bir hayli önemlidir. Buna ek olarak, hücrelerin karakterizasyonu, metastaz riski, hastalığın ilerlemesi ve/veya tedaviye yanıtı öngörmede yararlı olabilecektir. Fakat kanda oldukça nadir olmaları sebebiyle (~10 tümör hücresi/ 1010 periferik kan hücreleri), kanda dolaşan tümör hücrelerin tespiti için hassas ve spesifik bir teknoloji kullanılması gerekmektedir. Hızla gelişmekte olan mikroakışkan teknolojiler, ender hücre izolasyonu için hızlı, düşük maliyetli ve otomatize edilmiş örnek hazırlama gibi avantajların yanısıra, hücre boyutuna benzer boyutlara sahip olması sayesinde yüksek duyarlıklık ve özgünlük sağlamaktadır. Bu teknolojilerin bir çoğu, ender hücrelerin immunolojik markerı olan EpCAM antikor ekpresyonunun kullanıldığı affinite tabanlı ender hücre yakalamaya dayanmaktadır. Bu teknolojilerde kritik nokta, hücrelerin izolasyonu için kullanılan antikorların, yüzeylere doğru bir şekilde immobilize edilmesidir. Bu çalışmada kandan ender hücre tespiti için, dört farklı silisyum oksit yüzey aktifleştirme yöntemi geliştirilip değerlendirilerek, seçilen bir yöntem mikroakışkan kanallara uygulanmaktadır. Önerilen yöntemin hücre yakalama başarısı ve hücre seçiciliği, farklı meme kanseri hücre hatlarının kanda dolaşan tümör hücresi modeli olarak kullanılması ile belirlenmiştir. Geliştirilen yüzey aktifleştirme protokolünün hücre yakalama seçiciliği, beyaz kan hücresi içeren solüsyona 1:104 oranında MCF-7 hücresi atılarak tespit edilmiştir. Hücre yakalama başarısı ve özgüllüğü MCF-7 meme kanseri hücre hattı ile test edilmiş ve sırasıyla %89.6 ve %90 olarak elde edilmiştir. Yakalanan hücrelerin çip-üstü tespiti ve canlı bir şekilde kanaldan koparılmaları için yöntemler geliştirilmiştir. Son olarak, aktifleştirilmiş yüzeylerin raf ömrü, bir haftalık aralıklarla yapılan hücre tutundurma testleri ile belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Isolation and characterization of circulating tumor cells (CTCs) have important clinical significance in terms of prognosis and early detection of response to treatment. Moreover, downstream characterization of CTCs may help better patient stratification and therapy guidance. However, CTCs are extremely rare (~10 CTCs/1010 peripheral blood cells) and highly sensitive, and specific technology is required for their isolation. Rapidly developing microfluidic technologies offer variety of advantages in rare cell isolation including rapid, low-cost and automated sample procesing, and higher sensitivity and specificity due to their similar physical dimenions to biological cells. Many of these technologies utilize immuno-affinity based CTC capture, where anti-EpCAM antibody against epithelial cell surface biomarker is widely utilized for CTC-specific cell capture. In such applications, a proper antibody immobilization plays a crucial role for high efficiency cell capture. In this study, development and evaluation of four different surface modification approaches to immobilize anti-EpCAM on the silicon oxide surfaces was presented and the selected modification method is implemented in microfluidic channels. Cell capture efficiency and capture specificity were determined using different breast cancer cell lines as a CTC model. Selective CTC capture was demonstrated using breast cancer cells (MCF-7) spiked in buffer containing background leukocytes with cell concentration ratio of 1:104. Cell capture efficiency and specificity of 90% and 87% have been achieved, respectively, with MCF7 cells. Besides, protocols for in-channel immunofluorecent cell staining and viable cell release have been developed. Shelf life of the functionalized surfaces was also determined by inspecting the capture efficiency of microchannels weekly.
Benzer Tezler
- Capture of circulating tumor cells from blood on modified gold surfaces inside the microfluidic channels
Kan dolaşımındaki kanser hücrelerinin modifiye edilmiş mikroakışkan kanaldaki altın yüzey üzerinde yakalanması
DİDEM ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK KÜLAH
DOÇ. DR. ERHAN BAT
- HT-29 kanser hücrelerinin metastaz takibi için mikrokanallarda tespiti ve sayılması
Detection and counting of HT-29 cancer cells in micro channels for metastasis follow-up
SILA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Bilim ve TeknolojiBaşkent ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KOCAKULAK
- Küçük ve orta büyüklükteki işletme (KOBİ)'lere sağlanan kamusal Ar-Ge teşvikleri: Kamusal ar-ge teşviklerinin KOBİ'ler üzerindeki etkilerine yönelik bir anket çalışması
Public R&D incentives provided to the small and medium sized enterprises (SMEs): A survey study oriented the impact of public R&D incentives for SMEs
FİGEN ERTAN
- Uludağ (Bursa)'da yaşayan, Rana macrocnemis Boulenger, 1885 (Anura: Ranidae)'in populasyon dinamiği
Population dynamics of Rana macrocnemis Boulenger, 1885 (Anura: Ranidae) inhabiting Uludağ (Bursa)
KERİM ÇİÇEK
Doktora
Türkçe
2009
BiyolojiEge ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL VAROL TOK
YRD. DOÇ. AHMET MERMER