Metal katkılı hidroksiapatit nanokaplama malzemeleri üzerinde büyütülen yağ dokusu kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin adezyon, canlılık ve osteojenik farklılaşma kapasitelerinin in vitro yöntemlerle değerlendirilmesi
Assesment of adhesion, viability and osteogenically differentiation capacity of human adipose tissue derived mesenchymal stem cells which is grown on metal ion (zn, ag and cu) doped nanohydoxyapatit coated surfaces, by in vitro methods
Yazar: RAKİBE BEKLEM BOSTANCIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE TANSU KOPARAL
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bu tez çalışmasında değişik kimyasal ve yüzey özelliklerine sahip metal katkılı (Zn, Ag ve Cu) hidroksiapatit (HAP) nanokaplama malzemeler üzerinde büyütülen insan yağ dokusu kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin (MKH) canlılığı ve osteoblastik farklılaşma potansiyelleri ile substrat-materyal arasındaki ilişki ve hücre davranışı incelenmiştir.
Bu amaçla biyomalzemeler üzerindeki hücre canlılığı MTT, LDH ve DNA miktar tayin yöntemleri ile belirlenmiştir. Biyomalzemeler üzerinde büyütülen MKH'lerin osteoblastik farklılaşma kapasiteleri, Alizarin Kırmızısı (AK) Boyama, Alkalen Fosfataz Spesifik Aktivitesinin (ALP) biyokimyasal olarak ölçülmesi ve Osteopontin gen ekspresyon seviyesi rt-PCR ile değerlendirilmiştir. Ayrıca MKH'lerin biyomalzemeler üzerindeki adezyonları ve hücre adezyonunun malzemelerin biyouyumluluğu üzerindeki etkisi; hücre adezyon deneyi, vinkülin ve f-aktin hücre iskelet elemanlarının immunofloresan boyanması ve ekstrasellüler matriks proteinleri ve hücre adezyon yolağında yer alan 84 adet geni içeren rt-PCR array ile incelenmiştir.
Sonuçlar genel olarak Zn, Ag ve Cu metal iyonları içeren HAP nanokaplama yüzeyler üzerinde büyütülen MKH'lerde canlılığın, herhangi bir osteojenik uyaran içermeyen ortamdaki hücrelerde osteoblastik farklılaşmanın ve hücre adezyon yeteneğinin, ticari olarak kullanılan ve hiçbir metal iyonu içermeyen HAP'e göre daha yüksek olduğunu, bu metal iyonlarının malzemenin biyouyumluluğuna katkıda bulunduğunu göstermektedir.

Abstract:
In this study, human adipose tissue derived mesenchymal stem cells (MSC)', that grown on metal ion (Zn, Ag and Cu) doped hydroxyapatite nano-coating surfaces which have different chemical and surface properties, viability, osteogenic differentiation capacity and interactions between substrate-material and cell behavior, were investigated.
For this purpose, viability of the cells on biomaterials were determined by MTT, LDH and DNA quantitation methods. The osteogenic differentiation capacity of MSCs which is grown on biomaterials were analyzed with Alizarin Red (AR) Staining, biochemically by Alkaline Phosphatase Specific Activity (ALP) and Osteopontin gene expression level by rt-PCR. Furthermore, adhesion of the MSCs on biomaterials and the effect of cell adhesion on biomaterials biocompatibility were detected by cell adhesion assay, immunofluorescence staining for vinculin and f-actin cytoskeleton component and rt-PCR array which including 84 extracellular matrix proteins and cell adhesion pathway genes.
The results generally demonstrates that viability of MSCs, osteogenic differentiation of the cells in without osteogenic stimulation in medium and cell adhesion capability are higher on nano-coating surfaces that including Zn, Ag and Cu metal ions than commercial HAP. This results reveal that these metal ions contribute to biocompatibility of material.