Doku mühendisliği uygulamalarında metal organik kafes yapılarını içeren polimerik iskeleler: Sentez, üretim ve karakterizasyon
Polymeric scaffolds incorporating metal-organic framework structures in tissue engineering applications: Synthesis, fabrication, and characterization
- Tez No: 900908
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE KARAKEÇİLİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Bioengineering, Biotechnology, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Biyopolimerler, Doku iskeleleri, Farmasötik nanoteknoloji, Fonksiyonel polimerler, Gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR), Kemik rejenerasyonu, Kontrollü ilaç salımı, Yara enfeksiyonu, Yara iyileşmesi, Üç boyutlu baskı, Biopolymers, Tissue scaffolds, Pharmaceutical nanotechnology, Functional polymers, Reverse transcription polimerase chain reaction, Bone regeneration, Controlled drug release, Wound infection, Wound healing, 3D printing
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Biyoteknoloji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnsan vücudunun en büyük organları olan deri ve iskelet sisteminde çeşitli nedenlere bağlı olarak gelişen derin travmalar, dünya genelinde ekonomi ve sağlık hizmetleri üzerinde ciddi bir yük oluşturmaktadır. Bu bağlamda, çözümlenemeyen klinik ihtiyaçlar ve sınırlı başarı ile uygulanan transplantasyon prosedürlerine alternatif olarak, doku mühendisliği yaklaşımları giderek önem kazanmaktadır. Tez çalışmasının ilk bölümde, Tip 1 Diyabetes mellitus (T1DM) ile ilişkili kronik yaraların karmaşık doğası göz önünde bulundurularak, yara iyileşmesini desteklemek amacıyla biyoaktif metal-organik kafes (MOF) nanoyapıları kullanılmıştır. Tezin ilk bölümünde, bakır (Cu) ve çinko (Zn) iyonları içeren MOF nanoyapılarının, PLGA/Jelatin bazlı nanofibröz/üç boyutlu gözenekli yapıdaki doku iskelelerine entegrasyonu ile biyoaktif sandviç yapı geliştirilmiştir. In vitro ve in vivo değerlendirmeler, bu yapıların yara iyileşmesini hızlandırdığını, bakteriyel enfeksiyonu azalttığını ve enflamatuar yanıtları modüle ettiğini ortaya koymuştur. Histopatolojik analizler artmış epitelizasyon ve kolajen birikimi gösterirken, biyokimyasal testler ve RT-PCR analizleri, enflamasyonun azaldığını ve antioksidan savunma mekanizmalarının güçlendiğini kanıtlamıştır. Tezin ikinci bölümünde ise, MC3TE-E1 pre-osteoblast hücre hattı kullanılarak, 3B biyobaskılı iskelelerin osteojenik kapasitesini artırmak amacıyla UiO-66 MOF nanokristalleri kullanılmıştır. Gerçekleştirilen optimizasyon çalışmaları sonucunda, %2 (a/h) UiO-66 içeren Aljinat/Metil selüloz iskelelerinin osteojenik farklılaşmayı önemli ölçüde teşvik ettiği ve osteoindüktif özelliklerini artırdığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, MOF yapıların gerek bireysel olarak gerekse diğer terapötik ajanlarla kombine kullanımıyla geliştirilen bu yenilikçi doku iskeleleri, kronik yaralar ve kemik defektlerinin tedavisinde etkili bir alternatif sunmaktadır. Çalışmanın çıktılarının, gelecekteki biyoaktif ve akıllı malzeme tasarımlarına yol gösterici olması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
Deep traumas in the skin and skeletal systems, which are among the largest organs of the human body, pose a significant burden on global economies and healthcare systems. In this context, tissue engineering approaches have gained increasing importance as alternatives to transplantation procedures, which offer limited success and fail to meet unresolved clinical needs. In the first chapter of this dissertation, bioactive metal-organic framework (MOF) nanostructures were utilized to support wound healing, considering the complex nature of chronic wounds associated with Type 1 Diabetes mellitus (T1DM). Specifically, MOF nanostructures containing copper (Cu) and zinc (Zn) ions were integrated into PLGA/Gelatin-based nanofibrous/three-dimensional porous tissue scaffolds to develop bioactive sandwich structures. Both in vitro and in vivo evaluations demonstrated that these scaffolds accelerated wound healing, reduced bacterial infection, and modulated inflammatory responses. Histopathological analyses revealed enhanced epithelialization and collagen deposition, while biochemical tests and RT-PCR analyses confirmed reduced inflammation and strengthened antioxidant defense mechanisms. In the second chapter, UiO-66 MOF nanocrystals were employed to enhance the osteogenic capacity of 3B bioprinted scaffolds using the MC3TE-E1 pre-osteoblast cell line. Optimization studies revealed that Alginate/Methylcellulose scaffolds containing 2% (w/v) UiO-66 significantly promoted osteogenic differentiation and enhanced osteoinductive properties. In conclusion, these innovative tissue scaffolds, developed through the use of MOF structures either individually or in combination with other therapeutic agents, present an effective alternative for the treatment of chronic wounds and bone defects. The findings of this study are expected to provide a roadmap for the design of future bioactive and smart materials.
Benzer Tezler
- Testosteron dihidrotestosteron ve östrojenin benign prostat hiperplazisindeki etyolojik rolleri
The roles of testosterone, dihydrotestosterone and estradiole on the etiology of benign prostatic hyperplasia
HALUK TOKUÇOĞLU
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Ferrokrom fabrikasında çalışan işçilerde stogenetik çalışmalar
Başlık çevirisi yok
AYNUR ACAR
Doktora
Türkçe
1985
Tıbbi BiyolojiAkdeniz ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜVEN LÜLECİ
- Geleneksel Sivrihisar evleri
Traditional houses of Sivrihisar
FİSUN ÖZŞUÇA
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
MimarlıkGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ORHAN CEZMİ TUNCER
- Tamoxifenin testis dokusuna etkisinin ışık ve elektronmikroskop düzeylerinde incelenmesi
Investigating of the effect of tamoxifen on the testes tissue at light and electronmicroscopical levels
RECEP KUTLUBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
MorfolojiCumhuriyet ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN GÜRSOY