Sığır spinal meninks'in hücrelerinden arındırılması ve rejeneratif biyomalzeme olarak etkinliğinin değerlendirilmesi
Decellularization of bovine spinal meninges and evaluating theirefficacy as a regenerative biomaterial
Yazar: EREN ÖZÜDOĞRU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ EMRE ARSLAN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Ticari sentetik biyomalzemeler genellikle esnek ve biyolojik olarak aktif değillerdir, buna ek olarak, düşük biyouyumluluk ve istenmeyen immünojenik etkiler gösterebilirler. Bu sorunların üstesinden gelmek için, bilim adamları doğal dokulardan spesifik biyomalzemeler üretmek için çalışmaktadırlar. Bu tez çalışmasında kullanılan sığır spinal meninksi (SM) Çanakkale'de sağlıklı hayvanların kesildiği yerel bir kesimhaneden elde edilmiştir. SM yeni bir biyomalzeme üretmek için Triton X-100 kullanılarak hücrelerinden arındırılmış ve içerdiği DNA miktarı çift sarmal DNA içerik analizi ile belirlenmiştir. Hücrelerinden arındırma işleminden önce ve sonra sülfatlanmış glikosaminoglikan (GAG'ler) ve kollajen gibi ana matriks bileşenleri, 1,9-dimetilmetilen mavisi (DMMB) ve hidroksiprolin testi ile analiz edilmiştir. Daha sonra, işlem görmemiş sığır spinal meninks (SM) dokusu ve hücrelerinden arındırılan SM türevli iskeleler (dSM), atenüe toplam reflektans Fourier-dönüşümlü kızılötesi (ATR-FTIR) spektroskopisi, termogravimetrik analiz (TGA) ve dinamik mekanik analiz (DMA) ile fizyokimyasal olarak karakterize edilmiştir. İnsan adipoz kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin (iAMKH'ler) dSM üzerinde 1., 3. ve 7. günlerdeki hücre canlılığı MTT kiti kullanılarak değerlendirilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve histoloji analizleri hücre adezyonu, göçü ve çoğalmasını gözlemlemek için gerçekleştirilmiştir. Doğal SM'deki kalıntı DNA içeriği, 153.39 ± 53.93 ng/mg kuru ağırlık, dSM'de ise 39.47 ± 4.93 ng/mg (n=3) kuru ağırlık olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak üretilen başarılı hücrelerinden arındırılmış SM iskelelerin doku mühendisliği ve rejeneratif tıp uygulamalarında yeni bir biyomalzeme olarak kullanım potansiyelinin olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Commercial synthetic biomaterials are not generally flexible or biologically active; also, they might show low biocompatibility and the undesired immunogenic result(s). Consequently, to defeat these challenges, scientists have working on producing specific state-of-the-art biomaterials from natural tissues. In this study, bovine spinal meninges were obtained from a slaughterhouse located in Çanakkale, Turkey. The bovine spinal meninges were decellularized via Triton X-100 to production a novel biomaterial for tissue engineering and regenerative medicine applications. The nuclear remnant was ascertained with double-strand DNA (dsDNA) content analysis. The essential matrix constituents such as sulfated glycosaminoglycan (GAGs) and collagen before and after the decellularization process were analyzed with 1,9-dimethylmethylene blue (DMMB) and hydroxyproline assay. Afterward, the native bovine spinal meninges (BSM) and decellularized BSM (dSM) were physiochemically characterized by attenuated total reflection Fourier-transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA) and dynamic mechanical analysis (DMA). Cell viability of human adipose-derived mesenchymal stem cells (hAMSCs) on the dSM for 1st, 3rd, and 7th days was assessed using MTT assay. Scanning electron microscopy (SEM) and histology analyses were performed to observe cell adhesion, migration, and proliferation. The dsDNA content in the native BSM was found to be 153.39 ± 53.93 ng/mg dry weight, while in the dBSM-dP was 39.47 ± 4.93 ng/mg (n=3) dry weight. In conclusion, we have considered that the dSM has the notable potential for tissue engineering and regenerative medicine applications.