dc.contributor.advisor | Karaaslan, İbrahim Çağatay | |
dc.contributor.author | Tuncer, Sema | |
dc.date.accessioned | 2022-11-09T08:06:46Z | |
dc.date.issued | 2022-06 | |
dc.date.submitted | 2022-05-30 | |
dc.identifier.citation | HAVAYOLU MODELLEMESİ AMAÇLI TASARLANAN MÜHENDİSLİK ÜRÜNÜ 3B HÜCRE KÜLTÜR SİSTEMLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ
Sema TUNCER
Doktora, Biyomühendislik Anabilim Dalı
Tez Danışmanı: Prof. Dr. İbrahim Çağatay KARAASLAN
Mayıs 2022 | tr_TR |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/27076 | |
dc.description | Bu tez HÜ-BAP ve TUBİTAK tarafından fonlanmıştır.
Yazar ayrıca;
YÖK 100/2000 Doktora Projesi ve 2211-C Öncelikli Alanlara Yönelik Doktora Burs Programı
kapsamında BİDEB ve YÖK’ten burs almıştır. | tr_TR |
dc.description.abstract | Chronic airway diseases have a complex set of mechanisms in which environmental and
genetic factors play a role. It is very important to study the molecular pathologies of these
diseases and to establish suitable cellular model systems that mimic the in vivo
environment for tissue transplantation needed after critical surgical operations.
Various cellular in vitro model systems have been created in the literature to model the
airway. The most prevalent in vitro model for airway cell cultures is the air-liquid
interface (ALI)-culture system, which uses transwell-insert membrane structures.
However, in current ALI cell culture applications, since there is no practical system
design that can seed both sides of transwell membranes, the ALI culture system can not
sufficient when examining cell-cell interaction. The tendency of commercially available
systems to 3D cell culture systems is also extremely limited.
In the first step of the thesis; the use of transwells currently used in ALI culture systems
has been modified by making them more effective and for this purpose, transwell adapters have been printed from a 3D printer, leak tests have been carried out and epithelialfibroblast co-cultures have been made by adapting them to the ALI system.
Immunocytochemistry and real-time PCR studies were performed on co-culture models
and the effectiveness of the models was verified. As a result of the trials, a new product
has been developed that transforms it into a 3D co-culture system.
In the second part of the study, biodegradable membranes were produced for epithelial
tissue graft formation and application in transwell inserts. For this purpose, nonwoven
nanofiber mesh membranes were synthesized by electrospinning method using the
polymers poly (L-lactic acid) (PL24, Corbion, intrinsic viscosity=1.5-2.0 dL/g) and
poly(e-caprolactone) (PCL12, Corbion, intrinsic viscosity=1.0-1.3 dL/g). After the
optimization and characterization studies were carried out, the suitable membranes were
integrated into the 3D ALI culture-system and evaluated in cell culture systems. The
constructed biodegradable membrane was shown to be sustainable, similar to the barrier
structure seen in the physiological environment, and acceptable for application in ALIculture systems for airway modeling. | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/embargoedAccess | tr_TR |
dc.subject | Havayolu modellemesi | tr_TR |
dc.subject | Hava-sıvı arayüzü | |
dc.subject | Biyobozunur membran | |
dc.subject | 3B ko-kültür. | |
dc.subject.lcsh | Tabiat bilgisi. Biyoloji | tr_TR |
dc.subject.lcsh | Solunum sistemi | tr_TR |
dc.title | Havayolu Modellemesi Amaçlı Tasarlanan Mühendislik Ürünü 3B Hücre Kültür Sistemlerinin Geliştirilmesi | tr_TR |
dc.title.alternative | Development of Engineering Product 3D Cell Culture Systems Designed for Aırway Modelling | |
dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Kronik hava yolu hastalıkları çevresel ve genetik faktörlerin rol oynadığı bir dizi
karmaşık mekanizmaya sahiptir. Bu hastalıkların moleküler patolojilerinin çalışılması ve
kritik cerrahi ameliyatlar sonrasında ihtiyaç duyulan doku nakli için in vivo ortamı taklit
eden uygun hücresel model sistemlerin kurulması oldukça önemlidir.
Literatürde havayolunu modellemek için çeşitli hücresel in vitro model sistemler
oluşturulmuştur. Havayolu hücre kültürleri için kullanılan in vitro modeller arasında en
yaygın yöntemlerden biri hava-sıvı arayüzü (Air Liquid Interface -ALI-) kültür sistemi
ve bu sistemde kullanılan transwell-insert membran yapılarıdır. Ancak halihazırdaki ALIkültür uygulamalarında transwell membranların her iki yüzüne de ekim yapabilecek
pratik bir sistem tasarımı bulunmadığı için hücre-hücre etkileşimi incelenirken ALI kültür
sisteminin iki yüzü etkin kullanılamamaktadır. Ticari olarak günümüzde satılan
sistemlerin 3 boyutlu (3B) hücre ko-kültür sistemlerine yatkınlığı da son derece kısıtlıdır.
Çalışmanın ilk basamağında; halihazırda ALI kültür sistemlerde kullanılan transwellerin
kullanımı daha efektif hale getirilerek modifiye edilmiş ve bu amaçla transwell adaptörler
3B yazıcıdan çıkartılmış, sızıntı denemeleri gerçekleştirilmiş ve ALI sistemine
uyarlanarak epitel-fibroblast ko-kültürleri yapılmıştır. Ko-kültür modeller üzerinde immünositokimya ve gerçek zamanlı PZR çalışmaları gerçekleştirilmiş ve modellerin
etkinliği doğrulanmıştır. Denemelerin sonucunda 3B ko-kültür sistemine dönüşümünü
sağlayan yeni bir ürün geliştirilmiştir.
Çalışmanın ikinci kısmında epitel doku greft gelişimine uygun transwell yapısında
kullanılmak üzere biyobozunur membranlar geliştirilmiştir. Bu amaçla poli (L-laktik asit)
(PL24, Corbion, intrinsik viskozite=1.5-2.0 dL/g) ve poli(e-kaprolakton) (PCL12,
Corbion, intrinsik viskozite=1.0-1.3 dL/g polimerleri kullanılarak elektroeğirme
yöntemiyle örgüsüz nanofiber ağ yapısında membranlar sentezlenmiştir. Optimizasyon
ve karakterizasyon çalışmaları yapıldıktan sonra uygun bulunan membranlar 3B ALIkültür sistemine entegre edilerek hücre kültür sistemlerinde değerlendirilmiştir.
Geliştirilen biyobozunur özellikteki membranın, fizyolojik ortamda doğal olarak oluşan
bariyer yapısı gibi sürdürülebilir özellikte olduğu ve havayolu modellemesi için ALIkültür sistemlerinde kullanımının uygun olduğu sonucuna varılmıştır. | tr_TR |
dc.contributor.department | Biyomühendislik | tr_TR |
dc.embargo.terms | 6 ay | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2023-05-14T08:06:46Z | |
dc.funding | Bilimsel Araştırma Projeleri KB | tr_TR |
dc.subtype | project | tr_TR |