Kemik doku rejenerasyonu için biyomimetik p-tert-bütilkaliks[4]aren nanofibrillerin geliştirilmesi
Development of biomi̇metic p-tert-butylcalix[4]arene nanofibers for bone tissue regeneration
Yazar: ESİN ŞİRİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ PEMBEGÜL UYAR ARPACI ; PROF. DR. ŞEREF ERTUL
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Kemik doku mühendisliği, son yıllarda hızla büyüyen alanlardan biri olup kemik rejenerasyonu için yeni ve mükemmel teknikler sunmaktadır. Supramoleküllerden Kaliksaren (p-ter-bütilkaliks[4]aren), bu alan için umut vaad eden bir adaydır. Bu çalışmanın amacı, elektrodöndürme yöntemi ile oluşturulan p-ter-bütilkaliks[4]aren nanoliflerinin üzerindeki osteoblast benzeri insan kemik sarkomu olan Saos-2 hücrelerinin hücre büyüme davranışını incelemektir. 
Farklı pozisyondaki piridinyum grupları ile türevlendirilen p-ter-bütilkaliks[4]arenin (2-AMP, 3-AMP ve 4-AMP) yapısı, 1H-NMR ve FT-IR analizleri yapılarak  karakterize edildi. Elektrodöndürme yöntemi kullanılarak bu yapıların nanolifleri üretildi. Hücre Kültürü çalışmalarında in vitro ortamda insan kemik sarkom (Saos-2) hücreleri ve doku mühendisliği iskelesi olarak da 2-AMP, 3-AMP and 4-AMP nanolif yüzeyler kullanıldı. Hücrelerin, yüzeylerin üzerinde oluşturdukları canlılık ve büyüme davranışını gözlemlemek için XTT metodu kullanıldı. Hücrelerin 3-boyutlu nanolif yüzeyler üzerindeki morfolojik analizleri, DAPI ve Phalloidin boyası ile lazer konfokal mikroskopta yapıldı. Nanoliflerin hücre dışı matriks görevi yapıp yapamadığına taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile bakıldı. Araştırmamız, kaliksarenin, Saos-2 kemik tümörü hücrelerine karşı 2. ve 3.pozisyonda piridinyum grubunun modifikasyonu ile sitotoksisite verdiğini göstermektedir. 3B nanolif kaliksarenlerde 4. Pozisyon ile sentezlenen grup hücre büyüme koşullarına elverişli bulunmuştur.
Bu çalışmada bildirilen sonuçlar, p-ter-butilkaliks[4]aren türevlerinden sentezlenen 4-AMP nanoliflerin in vitro koşullarda biyouyumlu doku iskelesi olarak kullanılabileceğini aynı zamanda 2-AMP nanoliflerin antikanser çalışmalarında bir bariyer olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
One of the fast growing areas in recent years is bone tissue engineering field that offers novel and brilliant techniques for bone regeneration. Calixaren (p-tert-butylcalix[4]arene), a supramolecule, is a very promising candidate for this area. The purpose of the current work is
to test the cell growth behavior of p-tert-butylcalix[4]arene electrospun nanofibers on human osteoblast-like osteosarcoma Saos-2 cell line. 
The structure of p-tert-butylcalix[4]arene (2-AMP, 3-AMP and 4-AMP) derivatized with pyridinium groups was characterized by 1H-NMR and FT-IR analysis. Nanofibers were fabricated using electrospinning technique. In vitro cell culture studies were conducted by using human osteocarsinoma cell line (Saos-2) and 2-AMP, 3-AMP and 4-AMP nanofibers as tissue engineering scaffolds. Cell viability and proliferation assays were performed in order to understand the cell behaviour against nanofibers by XTT assay. Morphological analysis of the cells on 3D nanofibers by laser confocal microscopy with DAPI and Phalloidin staining. The ability of the nanofibers to function as extracellular matrix was examined by scanning electron microscopy (SEM).
Our study shows that calixarene gives cytotoxicity to Saos-2 bone tumor cells by modification of pyridinium group in position 2 and 3. The group synthesized by Position 4 in 3D nanofibers calixarenes was found to be suitable for cell growth conditions. 
The results reported in this study showed that 4-AMP nanofibers synthesized from p-tert-butylcalix[4]arene derivatives can be used as biocompatible tissue scaffold in vitro conditions, and 2-AMP nanofibers can be used as a barrier in anticancer studies.