dc.contributor.advisor | Denkbaş, Emir Baki | |
dc.contributor.author | Çelik, Ekin | |
dc.date.accessioned | 2019-01-31T07:45:52Z | |
dc.date.issued | 2018 | |
dc.date.submitted | 2018-09-20 | |
dc.identifier.citation | E.Çelik, Dejeneratif Kıkırdak Hasarlarına Yönelik Enjekte Edilebilir Hidrojel Sistemlerinin Geliştirilmesi ve Karakterizasyonu, Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2018. | tr_TR |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/5762 | |
dc.description.abstract | Cartilage degeneration is a pathology that develops over time, beginning with the
softening of the cartilaginous gland and then completely disappearing. It may be due
to trauma, as well as diseases such as osteoarthritis, rheumatoid arthritis and
obesity. Although it is not known exactly how the disease has begun, it is thought
that genetic factors play a role likewise many diseases. In degenerative cartilage,
most of the extracellular matrix content is degraded, which causes the joint cartilage
to lose its elasticity, viscosity, lubrication and durability. The proposed thesis is
designed for cartilage regeneration with hydrogels containing nanoparticles
containing microRNAs that inhibit cartilage degradation. The hydrogels developed
in the thesis were formed from methacrylated chondroitin sulphate and gelatin to
mimic articular cartilage extracellular matrix and nanoparticles carrying microRNA
149-5p were formed with hyaluronic acid and chitosan, which are commonly used
in cartilage degeneration treatments. With the optimizations performed, the
hydrogels are formed into the injectable form and the physical and chemical
characterization of the nanoparticles and hydrogels is completed. The ability of
nanoparticles for gene transfection and the effect of hydrogel and nanoparticles on
chondrogenesis were tested on human mesenchymal stem cells and demonstrated
by cytotoxicity tests, proliferation analysis, cytological stainings and gene
expression analysis. | tr_TR |
dc.description.tableofcontents | ÖZET ...................................................................................................................... i
ABSTRACT ........................................................................................................... ii
TEŞEKKÜR ............................................................................................................ iii
İÇİNDEKİLER DİZİNİ ........................................................................................... iv
ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................ viii
ÇİZELGELER DİZİNİ...............................................................................................x
SİMGELER ve KISALTMALAR .............................................................................. xi
1. GİRİŞ................................................................................................................. 1
2. GENEL BİLGİLER ............................................................................................. 3
2.1. Enjekte edilebilir hidrojeller ............................................................................. 3
2.1.1. Enjekte edilebilir hidrojellerde biyobozunur malzemeler .......................... 5
2.1.1.1. Doğal malzemeler ........................................................................... 5
2.1.1.2. Sentetik malzemeler ...................................................................... 7
2.1.2. Enjekte edilebilir hidrojellerin sentez mekanizmaları ............................... 8
2.1.2.1 Fiziksel çapraz bağlanma mekanizmaları ........................................ 8
2.1.2.2. Kimyasal çapraz bağlanma mekanizmaları................................... 10
2.1.3. Enjekte edilebilir hidrojel uygulamaları .................................................. 12
2.1.3.1. Kıkırdak onarımı ........................................................................... 12
2.1.3.2. Yumuşak doku rejenerasyonu ...................................................... 13
2.2. İlaç taşınım sistemleri ................................................................................... 13
2.2.1. Polisakkaritler ...................................................................................... 14
2.2.2.Polisakkarit nanopartiküllerin sentez mekanizmaları ............................ 15
2.2.2.1. Polielektrolit komleksi (PEC) ........................................................ 15
2.2.2.2.Kendiliğinden düzenlenme ............................................................. 16
2.2.2.3. Kovalent çapraz bağlanma .......................................................... 16
2.2.2.4. İyonik çapraz bağlanma ............................................................... 17
2.2.3. Polisakkarit bazlı nanopartiküller ......................................................... 18
2.2.3.1. Kitosan bazlı nanopartiküller ........................................................ 18
v
2.2.3.2. Heparin bazlı nanopartiküller ....................................................... 19
2.2.3.3. Hyaluronik asit bazlı nanopartiküller ............................................ 20
2.2.3.4. Aljinat bazlı nanopartiküller .......................................................... 22
2.2.3.5. Kondroitin sülfat bazlı nanopartiküller .......................................... 23
2.3. Artiküler kıkırdak............................................................................................ 24
2.3.1. Artiküler kıkırdak yapısı ve içeriği......................................................... 24
2.3.2. Kıkırdak dejenerasyonu ...................................................................... 25
2.3.3. Kıkırdak dejenerasyonu için uygulanan tedaviler ................................ 25
2.3.3.1. Mikrofraktür ................................................................................... 25
2.3.3.2. Otolog kondrosit implantasyonu (ACI) ......................................... 26
2.3.3.3. Doku iskelesi bazlı tedaviler.......................................................... 27
2.3.3.4. İntra-artiküler enjeksiyonlar ........................................................... 28
2.3.3.5. Platelet zengin plazma (PRP) tedavisi ......................................... 33
2.4. Gen terapisi ................................................................................................... 35
2.4.1. Mikro RNA............................................................................................ 41
3. DENEYSEL ÇALIŞMALAR.............................................................................. 42
3.1. Kondroitin sülfat metakrilat sentezi .............................................................. 42
3.2. Jelatin metakrilat sentezi ............................................................................. 42
3.3. CSMA ve GELMA hidrojellerinin sentezi ..................................................... 42
3.4. CSMA:GELMA hidrojellerinin reoloji deneyleri ............................................ 42
3.5. CSMA:GELMA hidrojellerin şişme deneyleri ............................................... 43
3.6. CSMA:GELMA hidrojellerinin degredasyon deneyleri ................................. 43
3.7. HA/CS ve ChoS (HA/CS) nanopartiküllerin sentezlenmesi ......................... 43
3.8. HA/CS ve ChoS (HA/CS) nanopartiküllerin stabilite deneyleri ..................... 44
3.9. HA/CS nanopartiküllerin mikro RNA-149-5p enkapsülasyonu...................... 44
3.10. Mikro RNA’nın yüklenme etkinliğinin belirlenmesi ve salım deneyleri .......45
3.11. Jel retardasyon deneyleri .......................................................................... 45
3.12. Sitotoksisite deneyleri ................................................................................ 45
3.13. Mikro RNA transfeksiyon deneyleri ............................................................ 46
3.13.1. RNA izolasyonu ........................................................................... 46
vi
3.13.2. cDNA sentezi ............................................................................... 47
3.13.3. Gerçek zamanlı PCR deneyleri..................................................... 48
3.14. Sitolojik boyamalar (sGAG boyamaları)...................................................... 49
3.15. İstatiksel analizler ....................................................................................... 50
4. BULGULAR VE TARTIŞMA ............................................................................ 51
4.1. CSMA ve GELMA yapılarının karakterizasyonu .......................................... 51
4.2. CSMA:GELMA hidrojellerinin karakterizasyonu .......................................... 63
4.2.1. CSMA:GELMA hidrojellerinin fiziksel karakterizasyonu ...................... 64
4.2.2. CSMA:GELMA hidrojellerinin reolojik incelemeleri............................... 65
4.2.3. CSMA:GELMA hidrojellerinin şişme ve degradasyon davranışlarının
analizi ............................................................................................................ 68
4.2.4. CSMA:GELMA hidrojellerinin sitotoksisite analizleri............................. 71
4.3. HA/CS ve ChoS (HA/CS) nanopartiküllerinin karakterizasyonları ................ 72
4.3.1. HA/CS ve ChoS (HA/CS) nanopartiküllerinin stabilite testleri ............. 75
4.3.2. HA/CS ve ChoS (HA/CS) nanopartiküllerinin sitotoksisite analizleri .... 76
4.3.3. HA/CS nanopartiküllerinin mikro RNA-149-5p ile etkileştirilme
analizleri…………………………………………………………………………..... 77
4.3.4. Mikro RNA-149-5p ile etkileştirilmiş HA/CS nanopartiküllerinin mikro
RNA salım profillerinin belirlenmesi ............................................................... 78
4.3.5. ChoS (HA/CS) nanopartiküllerinin mikro RNA-149-5p ile etkileştirilme
analizleri......................................................................................................... 79
4.3.6. Mikro RNA-149-5p ile etkileştirilmiş ChoS (HA/CS) nanopartiküllerinin
mikro RNA salım profillerinin belirlenmesi...................................................... 81
4.3.7. Mikro RNA-149-5p ile etkileştirilmiş HA/CS ve ChoS (HA/CS)
nanopartiküllerinin jel retardasyon analizleri .................................................. 82
4.4. Mikro RNA-149-5p ile etkileştirilmiş HA/CS nanopartikülleri katkılı 2:1
CSMA:GELMA hidrojellerinin karakterizasyonları ............................................... 83
4.5. Mikro RNA-149-5p ile etkileştirilmiş ChoS (HA/CS) nanopartikülleriyle
etkileştirilmiş hücrelerin gen ekspresyon analizleri .............................................. 84
4.6. Mikro RNA-149-5p ile etkileştirilmiş ChoS (HA/CS) nanopartikülleri ile
etkileştirilen hücrelerin sGAG boyamaları ........................................................... 88
4.7. Mikro RNA-149-5p ile etkileştirilmiş HA/CS nanopartikülleri ile bu partiküllerle
katkılanmış 2:1 CSMA:GELMA hidrojelleriyle etkileştirilen hücrelerin gen
ekspresyon analizleri ............................................................................................ 89
vii
4.8. Mikro RNA-149-5p ile etkileştirilmiş HA/CS nanopartikülleri ile bu partiküllerle
katkılanmış 2:1 CSMA:GELMA hidrojelleriyle etkileştirilen hücrelerin sGAG
boyamaları ............................................................................................................93
4.9. Mikro RNA-149-5p ile etkileştirilmiş HA/CS ve ChoS (HA/CS) nanopartikülleri
ile etkileştirilmiş hücrelerin proliferasyon analizleri .............................................. 94
5. SONUÇLAR ve ÖNERİLER ............................................................................ 96
KAYNAKLAR...................................................................................................... 106
ÖZGEÇMİŞ ........................................................................................................ 137 | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Artiküler Kıkırdak | |
dc.subject | Kıkırdak Dejenerasyonu | |
dc.subject | Mikro RNA | |
dc.subject | Kondroitin Sülfat | |
dc.subject | Jelatin | |
dc.subject | Hyaluronik Asit | |
dc.subject | Kitosan | |
dc.title | Dejeneratif Kıkırdak Hasarlarına Yönelik Enjekte Edilebilir Hidrojel Sistemlerinin Geliştirilmesi ve Karakterizasyonu | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Kıkırdak dejenerasyonu, kıkırdağın önce yumuşamasıyla başlayan, daha sonra
tamamen yok olmasıyla sonuçlanan, zamanla gelişen bir rahatsızlıktır. Travmaya bağlı
olabileceği gibi, osteoartirit, romatoid artirit, obezite gibi hastalıklar sonucunda da
gelişmektedir. Hastalığın tam olarak nasıl başladığı bilinmemekle birlikte, bir çok
hastalıkta olduğu gibi genetik faktörlerin rol oynadığı düşünülmektedir. Dejeneratif
kıkırdakta dokunun hücre-dışı matris içeriğinin büyük kısmı degrade olmakta, bu da
eklem kıkırdağının elastikliğini, viskozitesini, kayganlığını ve dayanıklılığını
kaybetmesine neden olmaktadır. Önerilen tez, hali hazırda ağrı kesici terapiler dışında
non-invazif tedavisi olmayan kıkırdak dejenerasyonunun, kıkırdak degradasyonunu
engelleyecek mikro RNAlar barındıran nanopartiküller içeren hidrojeller ile tedavisi
amaçlanarak tasarlanmıştır. Tezde geliştirilen hidrojeller artiküler kıkırdak hücre-dışı
matrisi taklit etmek amacıyla metakrilatlanmış kondroitin sülfat ve jelatinden, mikro
RNA 149-5p taşıyan nanopartiküller ise kıkırdak dejenerasyonu tedavilerinde sıkça
kullanılan hyaluronik asit ve kitosandan oluşturulmuştur. Yapılan optimizasyonlarla
hidrojeller enjekte edilebilir forma kavuşturulmuş, nanopartiküller ve hidrojellerin
fiziksel ve kimyasal karakterizasyonları tamamlanmıştır. Nanopartiküllerin gen
transfeksiyon başarısı ve hidrojel ve nanopartiküllerin kondrosit gelişimine etkisi insan
mezenkimal kök hücreleri üzerinde test edilmiş, sitotoksisite, proliferasyon, sitolojik
boyamalar ve gen ekspresyon analizleriyle gösterilmiştir. | tr_TR |
dc.contributor.department | Biyomühendislik | tr_TR |
dc.contributor.authorID | 195178 | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | - | |