Düz kas hücrelerinin yönlendirilmiş yüzeylerde doku mühendisliği amaçlı dinamik kültürü
Dynamic culture of smooth muscle cells on aligned surfaces for tissue engineering
Yazar: MERT ŞAHİNLER
Danışman: DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Doku mühendisliği = Tissue engineering

Özet:
Doku mühendisliği yaklaşımlarının popülerliği ve gerekliliği günümüz sağlık alanında gittikçe artmaktadır. Bu yaklaşımlar, geleneksel tedavi yöntemlerinin yetersiz kaldığı veya hiç bulunmadığı pek çok farklı doku ve organlarla ilgili ortaya çıkabilecek hastalık veya fonksiyon bozukluklarında kullanılabilmektedir. Bu tez çalışmasında ise standart cerrahi müdahalelerin pek çok komplikasyona sebep olabileceği bilinen ve atrezi veya kostik yaralanmalar sonucu gerekebilecek özofagus replasmanına yönelik bir doku mühendisliği ürünü ortaya çıkarmak hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında bu hedefe ulaşmak için doğal özofagus yapısını taklit etme amacıyla Bombyx mori kozalarından izole edilen ipek fibroin, elektroeğirme yöntemi ile dağınık ve yönlenmiş fiber yapılı doku iskeleleri üretmek için kullanılmıştır. Üretilen bu doku iskeleleri üzerinde, doğal özofagus yapısında da bulunan düz kas hücrelerinin kültürü gerçekleştirilmiş ve bu farklı yüzeylere karşı verdikleri tepkiler incelenmiştir. Elde edilen bulgular sonucu, düz kas hücrelerinin bu çalışmada üretilen doku iskelesi üzerinde 15 gün boyunca canlı kalabildikleri ve kontraktil özelliğe sahip olduklarını belirten proteinleri ifade ettikleri ve yönlenmiş yüzeyler üzerinde fiber doğrultusunda yönlendikleri belirlenmiştir. Ayrıca, çekme biyoreaktörü kullanılarak uygulanan farklı germe miktarlarının hücrelerdeki kontraktil özellik ile ilişkili protein olan α-SMA ifadesinde farklığa sebep olduğu belirlenmiştir. Elde edilen bu sonuçlar, düz kas hücrelerinin kültürünün gerçekleştirildiği rastgele ve yönlenmiş fiber yapılı ipek fibroin doku iskelelerinin ve dinamik kültür koşullarının ileride özofagusa yönelik geliştirilebilecek doku mühendisliği yaklaşımlarına yön ve destek vermesi bakımından oldukça önemlidir.

Abstract:
The popularity and necessity of tissue engineering approaches is increasing in today's healthcare field. These approaches can be used in diseases or dysfunctions that may arise in many different tissues and organs where traditional treatment methods are inadequate or not available. In this thesis, it was aimed to create a tissue engineering product for esophageal replacement that is known to cause many complications with standard surgical interventions and may be required as a result of atresia or caustic injuries. In order to achieve this goal, silk fibroin isolated from Bombyx mori cocoons was used to produce random and aligned fiber structured tissue scaffolds by electrospinning in order to mimic the natural esophagus structure. Smooth muscle cells, which are also found in the natural esophagus structure, were cultured on these produced tissue scaffolds and their responses to these different surfaces were examined. As a result of the findings obtained, it was determined that smooth muscle cells could survive for 15 days on the tissue scaffold produced in this study, express proteins indicating that they have contractile properties and are oriented in the direction of the fiber on aligned surfaces. In addition, it was determined that different stretching magnitudes applied using a tensile bioreactor caused a difference in α-SMA expression related to the contractile property in cells. These results are considered to be very important in terms of providing direction and support for tissue engineering approaches to be developed for the esophagus in the future.