Kök hücre yüklü ipek fibroin-temelli nanohibrit kemik doku iskelelerinin geliştirilmesi
Development of stem cell loaded silk fibroin-basednanohybrid bone tissue engineered scaffolds
Yazar: ZEYNEP PÜREN AKGÜNER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYÇA BAL ÖZTÜRK
İstinye Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Doku iskeleleri = Tissue scaffolds ; Fibroin = Fibroin ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Kök hücreler = Stem cells ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; İpek = Silk

Özet:
Tez çalışması kapsamında, farklı oranlarda çift katmanlı hidroksit bileşikleri (LDH)
içeren bir seri jelatin-metakrilat (JelMA)/ İpek fibroin (J/IF LDH) doku iskeleleri
hazırlanmış, LDH nanopartiküllerinin fiziksel, kimyasal, mekaniksel ve biyolojik
özellikleri üzerine etkileri ve kemik doku mühendisliğinde kullanılabilirliği
araştırılmıştır. Mg-Al LDH nanopartikülleri hidrotermal metot kullanılarak
sentezlenmiş, FTIR, XRD, ICP-MS, TEM, partikül boyu ve zeta potansiyeli analizleri
ile karakterize edilmiştir. Mg-Al LDH nanopartiküllerinin sitotoksisitesi Wharton jeli
mezenkimal kök hücreleri (WJMKH) kullanılarak MTT testi ile belirlenmiştir. J/IF
LDH doku iskeleleri, fotobaşlatıcı varlığında UV ışığı altında mikro-kalıplama tekniği
ile hazırlanmıştır. Yapıları FTIR ve SEM analizi, şişme, degredasyon ve mekaniksel
dayanım testleri ile karakterize edilmiştir. WJMKH hücrelerinin doku iskeleleriyle olan
etkileşimlerinin incelenmesi için WJMKH hücreleri J/IF LDH doku iskelerinin üzerine
ekilmiş, yapışma ve çoğalma davranışları incelenmiştir. Takiben doku iskelelerine
enkapsüle edien WJMKH hücrelerinin canlılığı, çoğalma hızları ve morfolojileri
Live/Dead, PrestoBlue, DAPI/Actin analizleri ile incelenmiştir. Geliştirilen doku
iskelelerinin osteojenik farklılaştırma kapasiteleri; Alkalen Fosfataz, Biçinkoninik asit,
Alizarin Red S, Hematoksilen & Eosin, Masson Trikrom ve immünfloresan boyamaları
ve SEM analizleri ile değerlendirilmiştir. Tüm sonuçlar, geliştirilen Mg-Al LDH
nanopartikül katkılı JelMA/IF temelli nanohibrit doku iskelelerinin kemik doku
mühendisliği uygulamaları için yapay kemik üretiminde kullanılabileceğini
göstermiştir.

Abstract:
Within the scope of the thesis study, a series of gelatin-methacrylate (JelMA)/ Silk
fibroin (J/IF LDH) tissue scaffolds containing layered double hydroxide compounds
(LDH) in different proportions were prepared, the effects of LDH nanoparticles on
physical, chemical, mechanical and biological properties and their usability in bone
tissue engineering were investigated. Mg-Al LDH nanoparticles were synthesized using
hydrothermal method and characterized by FTIR, XRD, ICP-MS, TEM, particle size
and zeta potential analyzes. Cytotoxicity of Mg-Al LDH nanoparticles was determined
by MTT assay using Wharton's jelly-derived mesenchymal stem cells (WJ-MSCs). J/IF
LDH tissue scaffolds were prepared by micro-molding technique under UV light in the
presence of the photoinitiator. Their structures have been characterized by FTIR and
SEM analysis, swelling, degradation and mechanical strength tests. In order to examine
the interaction of WJ-MSCs with tissue scaffolds, WJ-MSCs were seeded on J/IF LDH
tissue scaffolds, and their adhesion and proliferation behaviors were examined.
Subsequently, viability, proliferation rate and morphology of WJ-MSCs- laden tissue
scaffolds were examined by Live/Dead, PrestoBlue, DAPI/Actin analyzes. Osteogenic
differentiation abilities of the developed tissue scaffolds were evaluated by Alkaline
Phosphatase, Bicinchoninic acid, Alizarin Red S, Hematoxylin & Eosin, Masson's
Trichrome and immunofluorescence staining and SEM analyzes. All results showed that
the developed JelMA/IF- based nanohybrid tissue scaffolds containing Mg-Al LDH
nanoparticles can be used in the production of artificial bone for bone tissue engineering
applications.