Üç boyutlu biyo yazıcı ile kompleks geometride büyük ölçekli insan damar doku eldesi
3D bioprinting of complex and large-scale human vessel tissue substitute
- Tez No: 650927
- Danışmanlar: PROF. DR. SERDAR KÜÇÜK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Mekatronik Mühendisliği, Biotechnology, Polymer Science and Technology, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyomedikal mühendisliği, Biyopolimerler, Doku kültürü, Esnek imalat sistemleri, Hidrojeller, Biomedical engineering, Biopolymers, Tissue culture, Hydrogels
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
4. Sanayi Devrimi ile birlikte geleneksel üretimin bilgisayarlaşma yönünde teşvik edilmesi ve yüksek teknolojiyle donatılması sonucu hemen hemen her alanda akıllı çözümler üretilmiştir. Bilim insanları da bu gelişmelerden etkilenerek, çalışmalarda önemli ivme kazanılmış ve yeni araştırma alanlarının kapıları aralanmıştır. 3B yazıcı ve tarayıcı teknolojilerinin hızlı prototiplemedeki yeteneği ile birlikte biyo yazıcılar ve tıbbi görüntüleme teknolojileri de özellikle sağlık alanında hastaya özel; ortez veya protez üretilmesi, hasta anatomisinin daha iyi anlaşılmasıyla doğru teşhis ve ameliyatların planlanması, plastik ve rekonstrüktif cerrahide implant üretilmesi, ilaç geliştirilmesi ve hatta insan dokularının ya da organların bir bölümünün laboratuvar ortamında veya doğrudan canlı üzerinde yeniden oluşturulmasını mümkün kılmıştır. Bu çalışmada, 3B biyo yazıcıyla kompleks geometride büyük ölçekli bir insan damar dokusunun katmanlı imalat teknolojileri temelli üretilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda öncelikle çok başlıklı, mikroekstrüzyon teknolojisi temelli, H-Bot kinematiği ile çalışan bir 3B biyo yazıcı tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra bu sistem bünyesinde hedef doku özdeşi eldesinde bir hücre yüklenebilen bir de destek amaçlı kullanılabilen doğal polimer temelli 2 farklı hidrojel biyomürekkep geliştirilmiştir. Çalışmadan elde edilen doku örnekleri üzerinde kullanılan hidrojel kaynaklı herhangi bir toksik yan etki gözlemlenmeyerek aksine besin ve oksijen taşınımı için uygun mikroçevre oluşturulmuştur. 14 güne varan inkübasyon sonucunda dâhi %89±1 lerin üzerinde hücre canlılıkları gözlemlenmiş ve işlevsel doku oluşumu sinyalleri alınmıştır. Sonuç olarak, doğal ve canlı damar doku eldesinin otolog hücre ve doğal polimer temelli, oldukça hızlı bir şekilde (2 cm. lik tübüler yapı için 1 dk. 52 sn.) laboratuvar koşullarında üretilmesi ile ilaç denemelerinde de kullanılabilecek 3B damar doku modeli elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Smart solutions have been produced in almost every field as a result of encouraging the traditional production towards computerization and high technology with the 4th Industrial Revolution. Thus, important acceleration was achieved in studies and new research fields were discovered. Along with the ability of 3D printer and scanner technologies in rapid prototyping, bio printers and medical imaging technologies are also utilized in the fields of medicine and patient-specific medical equipment manufacturing, surgical planning to better understand patient's anatomy or to increase success rate of the operations, implant manufacturing in plastic and reconstructive surgery, medicine developments and even in vitro, in vivo or in situ reconstruction of a part of human tissues. In this study, it is aimed to produce a 3D large-scale complex human blood vessel tissue model by means of a 3D bio printer. First of all, a 3D bio printer was designed and manufactured with a multi micro-extrusion print head. Subsequently, 2 different hydrogel bioinks were developed to be used in this system. No toxic side effects were observed and an ideal micro-environment, for the transport of food and oxygen, was created. After the incubation process, up to 14 days, cell viability was observed as 89±1% with the functional tissue formation. As a result of this study, a 3D vascular model, which can also be used in drug experiments, was obtained in vitro as fast as possible (1 min. 52 s. for 2 cm. tubular model) by using an autologous cell source and natural polymer based bioinks.
Benzer Tezler
- Hidrojel biyomürekkepler ile 3 boyutlu yapıların oluşturulması ve civciv koryoallantoik membran modelinde anjiyogeneze etkilerinin araştırılması
Creation of 3D structures with hydrogel bioinks and investigation of effects on angiogenesis in chick chorioallantoic membrane mode
EMİNE HİLAL YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikBaşkent ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN ERDEM HABERAL
- Kranioplasti ameliyatlarında kullanılan 3-boyutlu kişiye özel titanyum implant ile titanyumun; polietilen, metilmetakrilat implant ve otolog kemik greftleriyle karşılaştırılması
Reconstruction skull defects with custom-made three dimensional titanium implants and comparison of titanium cranioplasty with polyethylene, methylmethacrylate implants and autologous bone grafts
YUNUS KAÇAR
- Hücre kültürü kaynaklı hücreler arası matris tabanlı biyomürekkep ile 3 boyutlu biyobaskı
3D bioprinting with cell derived extracellular matrix based bioink
DOĞANTAN ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikAnkara ÜniversitesiKök Hücre ve Yenileyici Tıp Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. AÇELYA YILMAZER AKTUNA
- Üç boyutlu yazıcı ile biyomedikal uygulamalar için çok fonksiyonlu polimer kompozit filament geliştirilmesi
Development of multifunctional polymer composite filament for 3D printer for biomedical applications
İLKNUR KÖKCÜ
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİHRİGÜL EKŞİ ALTAN
- Diz altı ampütasyonlarında 3 boyutlu yazıcı ile yapılan soket tasarımlarının etkinliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effectiveness of socket designs made with 3d printers in below knee amputations
EBRU EVREN