RGD tabanlı polimerlerin sentezi ve hücre etkileşim çalışmaları
Synthesis of RGD based polymers and cell interaction studies
Yazar: GÜNER SAKA
Danışman: PROF. DR. ARZU ERSÖZ ; PROF. DR. DENİZ HÜR
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Arjinin = Arginine ; Aspartik asit = Aspartic acid ; Biyobaskı = Bioprinting ; Glisin = Glycine ; İntegrinler = Integrins

Özet:
Son yıllarda malzeme bilimi, yüzey mühendisliği, kimya, fizik, biyoloji, biyokimya ve tıp alanlarından bilim insanları, spesifik hücre yüzeyi etkileşimleri elde etmek için polimerleri kullanmaya başlamışlardır. Bunun için ilk olarak polimer malzemeler hücre yapışkan proteinlerle kaplanmıştır. Bu amaçla, çalışmanın ilk aşamasında hücre yapışkan malzemesi olarak Arjinin-Glisin-Aspartik asit (RGD) tripeptinin sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Doğal mikro çevreyi ve biyolojik bileşenleri taklit edebilmek için fonksiyonel 3B mimariler üretebilen 3B biyobaskı teknikleri kullanılmaktadır. Bunun için RGD tabanlı 3B biyobasım işleminde kullanılacak biyomürekkep hazırlanarak biyobasılabilirlik ve biyouyumluluk çalışmaları ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Mevcut 3B biyobaskı tekniğinin sınırlaması nedeniyle, daha yüksek mekanik esneklik/mukavemet, daha hassas yapılar, daha karmaşık yapılar veya çoklu biyolojik fonksiyonlar oluşturmak gerekmektedir. Bu nedenle, sentezlenen RGD tripeptitinin 3B biyobaskılı doku iskelesi yerine laponit sentetik nanokiline gömülmesi ile elde edilen yapının biyouyumluluk çalışmaları ve karakterizasyonu yapılmıştır. RGD taşıyan proteinlerin RGD motifini çevreleyen amino asit kalıntıları, integrinlere bağlanma özgüllüğünü ve afinitesini etkilemektedir.Son aşamada; sentezlenen RGD yerine içerisinde RGD dizini bulunduran doğal keratin kullanılarak laponit sentetik nanokiliyle etkileşiminin biyouyumluluk çalışmaları ve karakterizasyonu incelenmiştir.

Abstract:
In recent years, scientists from the fields of materials science, surface engineering, chemistry, physics, biology, biochemistry and medicine attempted to use functionalize polymers to obtain specific cell surface interactions. For this, firstly, polymer materials were coated with cell-adhesive proteins. For this purpose, in the first stage of the study, Arginine-Glycine-Aspartic acid (RGD) tripeptide was synthesized and characterized as cell adhesive material. 3D bioprinting techniques, which can produce functional 3D architectures, are used to mimic the native microenvironment and biological components. For this, bioink to be used in RGD-based 3D bioprinting process was prepared and bioprintability and biocompatibility studies and characterization were carried out. Due to the limitation of the current 3D bioprinting technique, it is necessary to create higher mechanical flexibility/strength, more delicate structures, more complex structures or multiple biological functions. For this reason, biocompatibility studies and characterization of the structure obtained by embedding the synthesized RGD tripeptide into laponite synthetic nanoclay instead of 3D bioprinted tissue scaffold were carried out. The amino acid residues surrounding the RGD motif of RGD-bearing proteins affect the binding specificity and affinity of integrins. Biocompatibility studies and characterization of the interaction with laponite synthetic nanoclay were investigated by using natural keratin containing RGD index instead of synthesized RGD in the last step.