Natural origin silica reinforced dual fiber matrices for bone tissue engineering
Kemik doku mühendisliği için doğal kökenli silika takviyeli çift fiberli matrisler
- Tez No: 647002
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK KESKİN, PROF. DR. AYTEN KARATAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kemik doku kayıplarının tedavisinde kullanılan greft terapilerde, donör kısıtlılığı, hastalık bulaşma riski ve immün reaksiyon dezavantajları bulunmaktadır. Doku mühendisliği taşıyıcıları bu dezavantajların önüne geçmektedir. Bu çalışmada, hasar bölgesindeki doku rejenerasyonunu destekleyecek, 3 boyutlu hücre taşıyıcı, temelde doğal malzemeler kullanılarak geliştirilmiştir. Hücre taşıyıcı, birlikte elektroeğirme yöntemiyle üretilmiştir ve iki farklı fiber fazı bulunmaktadır; birinci fiber fazı bakteri kökenli polimer Poli(3-hidroksibütrat-ko-3-hidroksivalerat) (PHBV) ve yapıyı desteklemek için az miktarda Polikaprolakton (PCL) polimerlerinden üretilmiştir, ikinci fiber yapısı pullulan (PUL) polimeri ve tek-hücreli bir alg kökenli diatom silika kabuklarından (DS) oluşturulmuştur. Çalışmada ayrıca, Cupriavidus necator bakteri suşu'ndan PHBV üretimi optimize edilmiştir ve hücre taşıyıcı grupları üretiminde kullanılmıştır. PHBV/PCL/SA:PUL/DS hücre taşıyıcı grubu ikili fiber matrisi olarak üretilmiş ve PUL'ın elektroeğirme sırasında çapraz bağlanması için yeni bir çaprazbağlama yöntemi geliştirilmiştir. Hücre taşıyıcıdan antibiyotik salımını sağlamak için hidrofobik PHBV fiberlerine Sefuroksim aksetil (SA) antibiyotiği yüklenmiştir. Karakterizasyon çalışmaları, hücre taşıyıcının su içeren ortamda yavaş hızda bozunduğunu, az su emdiği ve sabit yapısının olduğunu, kontrollü antibiyotik salımını desteklediğini ve içerdiği DS ve çift fiber yapısı sayesinde gelişmiş basma dayanımına sahip olduğunu ortaya çıkarmıştır. In vitro çalışmalar, DS içeren grupların Saos-2 hücre canlılığını arttırdığını ve hidrofilik PUL fiberleri içeren birlikte elektroeğirilmiş grupların L929 hücre canlılığını desteklediğini ortaya çıkarmıştır. Taramalı elektron mikroskobu ve konfokal lazer taramalı mikroskobu analizleri, hücrelerin birlikte elektroeğirilmiş taşıyıcı içerisinde sağlıklı morfolojiyle yayıldığını göstermiştir. Çalışmada, yeni, 3 boyutlu, ikili fiberli hücre taşıyıcı, temelinde doğal kökenli malzemeler ile üretilmiştir ve kemik doku mühendisliği uygulamalarında kullanılma potansiyeli bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Graft therapy is used to treat bone tissue loss, which has drawbacks; donor scarcity, risk of disease transmission and immune reaction. Tissue engineering scaffolds can overcome these drawbacks. In this study, a 3D scaffold that will support tissue regeneration at defect site was developed using mainly natural materials. Scaffold was produced by co-electrospinning and had two fiber phases; first phase was produced from a bacterial origin polymer, Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV), and small amount of Polycaprolactone to support fiber structure, second phase was formed by pullulan (PUL) and diatom silica shells (DS) from single cell algae origin. Also, in the study, PHBV production by Cupriavidus necator bacterial strain was optimized and used to produce scaffolds. PHBV/PCL/CA:PUL/DS scaffold group was produced as dual fiber matrix and new crosslinking method for PUL was developed for crosslinking through electrospinning. Cefuroxime Axetil antibiotic was loaded into hydrophobic PHBV fibers. Characterization studies revealed that, in aqueous environment scaffold degrade slowly, take less water and has stable structure, support controlled release of antibiotic and improved compressive strength due to incorporated DS and double fiber structure. In vitro studies revealed that DS bearing groups improved Saos-2 cell viability and co-electrospun groups that have hydrophilic PUL fibers supported L929 cell viability. Scanning electrone microscopy and confocal laser scanning microscopy analyses showed that cells distributed through co-electrospun scaffold with healthy morphology. In the study, a novel, 3D, dual fiber scaffold was produced with natural origin base materials and has potential to be used for bone tissue engineering applications.
Benzer Tezler
- Güçlendirilmiş perlit ve vermikülit agregalarının hafif harç üretiminde birleşik kullanımı
Combined use of reinforced perlite and vermiculite aggregates in lightweight mortar production
SAVAŞ KARAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiHarran Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL MURAD ALĞIN
- Farklı inceliklere sahip mermer ve Bayburt taşı atıklarının lif donatılı geopolimer bağlayıcılı sistemlerde kullanılması
Utilization of different fineness marble and Bayburt stone wastes in fiber-reinforced geopolymer binder system
NURULLAH ÖKSÜZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İnşaat MühendisliğiBayburt Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLKER TEKİN
- Gıda ürünlerinde şeker yerine kullanılan doğal ve sentetik maddelerin analizi için yeni yöntem geliştirmek
Investigation of new methods for the analysis of natural and synthetic compounds used as sugar substitutes in foods
MUHARREM YILMAZ
- Isparta-Keçiborlu amorf silis yataklarının tarım teknolojileri alanında kullanım özelliklerinin belirlenmesi
Identifying the usage opportunities of amorpheus silica ores around Isparta-Keciborlu region in agronomic technology
ÖMER GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
ZiraatSüleyman Demirel ÜniversitesiTarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KAMİL BAYHAN
DOÇ. DR. AHMET YILDIZ
- Gördes klinoptilolit rezervinin NH4+ değişimi ve CO2 adsorbsiyonu yardımıyla karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
MAYK MIGIRDİÇ DİNDİSYAN