Plasenta-kaynaklı mezenkimal kök/stromal hücrelerin izolasyonu, çoğaltılması ve biyokompozitler üzerindeki davranışlarının incelenmesi
Isolation and expansion of placenta-derived mesenchymal stem/stromal cells and evaluation of their properties on biocomposites
Yazar: MELİSA BAŞTUĞ
Danışman: PROF. DR. AYŞE ESER ELÇİN
Ankara Üniversitesi / Biyoteknoloji Enstitüsü / Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Doku mühendisliği = Tissue engineering ; Kemik matriksi = Bone matrix ; Kök hücreler = Stem cells ; Rejeneratif tıp = Regenerative medicine

Özet:
Bu çalışmanın amacı plasenta kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin hücresizleştirilmiş kemik hidrojelinde, osteojenik ve standart vasatlarda kültürlendiğinde osteojenik farklılaşma potansiyellerinin incelenmesidir. Öncelikle steril koşullarda temin edilen plasentanın amniyotik zarından enzimatik ve fiziksel sindirim yöntemleri kullanılarak mezenkimal kök hücre (MKH) izolasyonu yapılmıştır. İzolasyonu gerçekleştirilen ve çoğaltılan hücrelerin mezenkimal kök hücre olduğu mikroskobik görüntüleme, CFU ve akım sitometri analizleri ile belirlenmiştir. Amniyotik zar (AZ)-MKH'lerinin karakterizasyonu yapıldıktan sonra hücre çoğalma verimliliğine bakılmıştır. AZ-MKH'lerin yüzeyinde çoğaltılacağı biyokompozit substratların hazırlanması için, sığır femur kemiğinin hücresizleştirilmesi sonucunda deselülerize kemik matriksi (DKM) hidrojeli elde edilmiştir. Hücresizleştirme verimliliğinin anlaşılması için, işlem gören dokulardaki DNA varlığı, kolajen içeriği ve GAG miktarı belirlenmiştir. Hücresizleştirme verimliliği tespit edilen ve jelleştirilen substratların, SEM ve FTIR analizleri ile karakterizasyon çalışması yapılmıştır. Kan plazması temel alınarak hazırlanan sentetik vücut sıvısı (SVS), DKM jel yapıları ile 8 gün boyunca inkübe edilerek biyomineralizasyon sağlanmıştır. Tez çalışmasının son adımında ise hazırlanan substratlar üzerine AZ-MKH'leri ekilmiş ve hücrelerin 0., 7., 14., ve 21. günlerde SEM görüntüleri, canlılık analizi, ALP ve Ca2+ miktar tayinlerini içeren analizler gerçekleştirilmiştir. SEM bulguları biyokompozit substratlara AZ-MKH'lerin tutunabildiği substratlar olduğunu ortaya koymuştur. Metabolik aktiviteye dayalı hücre canlılığı, ALP ve Ca2+ analizlerinin sonuçları, DKM'lerdeki hücrelerin canlılık oranlarının SVS ile işlem gören DKM'lerdekine göre daha yüksek olduğunu ortaya koymuştur.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the osteogenic differentiation potential of placenta-derived mesenchymal stem cells on biocomposite substrates based on decellularized bone when cultured under standard and osteogenic conditions. Firstly, mesenchymal stem cells (MSCs) were isolated from the amniotic membrane (AM) of the placenta, which was taken under sterile conditions, using enzymatic and physical digestion methods. Microscopic imaging, CFU, and flow cytometry analyses demonstrated that the isolated and proliferating cells were mesenchymal stem cells. Substrates based on set hydrogels obtained as a result of decellularization of bovine femur bone were prepared for seeding of AM-MSCs. In order to understand the decellularization efficiency of the hydrogel, the presence of DNA, collagen content, and the amount of GAG were examined. The characterization of the set decellularized bone matrix (DBM) was determined by SEM and FTIR analyses. The biomineralization of DBM gels was carried out via processing in simulated body fluid (SBF; based on blood plasma) for 8 days, In the last step of the study, AM-MSCs were seeded on the sterilized substrates, and were evaluated using cell viability, SEM, ALP, and Ca2+ quantification analyses at designated time points (0, 7, 14, and 21 days). SEM findings revealed that the biocomposite constructs were suitable substrates for adherence of AM-MSCs. The results from the cell viability based on metabolic activity, ALP and Ca2+ analyses revealed that the cell viability rate on DBM was higher than that in SBF-treated DBM.