Jelatin mikrokürelere bakteriyofaj, FGF ve mezenkimal kök hücre yükleme etkinliğinin araştırılması
Investigation of the efficiency of loading bacteriophage, FGF and mesenchimal stem cell on gelatin microbore
Yazar: FARZANEH MOGHTADER
Danışman: PROF. DR. ERDAL KARAÖZ
İstinye Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Bakteriyofajlar = Bacteriophages ; Fibroblast büyüme faktörü = Fibroblast growth factor ; Jelatin = Gelatin ; Kök hücreler = Stem cells ; Mikroküreler = Microspheres

Özet:
Sunulan tezin temel amacı şiddetli enfeksiyon ve yumuşak ve sert doku kayıplarıyla
seyreden "diyabetik ayak ülserleri" gibi patolojik durumlarda doku mühendisliği
yaklaşımı ile kombine tedavisi için biyohibrid onarım malzemelerinin geliştirilmesidir.
Tez kapsamında yapılan çalışmalarda - bu kombine tedavide bakteriyofajların
antibakteriyal ajanlar olarak enfeksiyonun giderilmesi ve mezenkimal kök hücre (MKH)
kümelerinin ise doku kayıplarının giderilmesi - doğru ve hızlı doku rejenerasyonu
sağlaması amacıyla kullanılması öngörülmüştür. Ayrıca doku rejenerasyonuna katkı
sağlamak üzere MKH kümeleri taşıyan jelatin mikrokürelere "temel fibroblast büyüme
faktörü'nün" (bFGF) yüklenmesi ve salımı incelenmiştir. Tezde örnek bakteri olarak
Escherichia coli (E. coli)'nin patojen olmayan bir suşu seçilmiş, satın alınmış ve
istenilen miktarlarda çoğaltılması sağlanmıştır. Bu suşu özgün olarak tanıyan, enfekte
eden T4 fajı yine satın alınma yoluyla temin edilmiş, yeteri kadar çoğaltılmış/
saflaştırılmış ve E. coli kültürlerinde etkinliği belirlenmiştir. Taşıyıcı olarak çapraz
bağlı jelatin hidrojel mikrokürelerin kullanılması öngörülmüştür. Jelatin mikrokürelerin
hazırlanmasında hem bazik hem de asidik jelatin kullanılmıştır. Jelatin mikroküreler
glutaraldehit (GA) kulllanılarak kimyasal olarak çapraz bağlanmıştır. Birim jelatin
kütlesi için kullanılan GA miktarı (GA/jelatin oranı, mg/mg) değiştirilerek farklı çapraz
bağ yoğunluğunda mikroküreler elde edilmiştir. Bu farklı özelliklerdeki mikrokürelerin
HCl için de hızlandırılmış asidik hidrolizi ve kollajenaz kullanılarak enzimatik
degredasyonu incelenmiş/belirlenmiştir. Bu farklı çapraz bağ yoğunluğundaki jelatin
mikrokürelere bakteriyofaj ve bFGF yüklenmesi ve salımı incelenmiştir. Son grup
çalışmalarda, farelerin karın bölgesinden alınan adipoz dokudan MKHler izole edilmiş
ve 2B hücre kültüründe yeteri kadar çoğaltılmıştır. Bu MHKlerin jelatin mikrokürelerle
kümeleştirlerek 3B formda doku mühendisliği biyohibrid materyalleri oluşturulmuş ve
sonraki çalışmalarda kullanılmak üzere karakterize edilmiştir.

Abstract:
The main aim of this thesis is to develop biohybrid reconstruction materials for
combined therapies of infected wounds by tissue engineering approaches - which also
includes pathologies having both soft and hard tissue losses, such as diabetic foot ulcers.
In the context of the thesis, in this combined therapy - the use of bacteriophages as
antibacterial agents for the treatment of infections and mesenchymal stem cell (MSC)
aggregates for fast and correct tissue regeneration were proposed. In addition, loading
and release of "Basic Fibroblast Growth Factor"- bFGF into/from the gelatin
microspheres were also studied/included in the formulations. In the thesis, a nonpathogenic strain of Escherichia coli (E. coli) was selected, purchased and propagated
in desired amounts. A T4 bacteriophage which is specifically infects this strain was
purchased and propagated large enough amounts/purified and activities were studied in
the E. coli cultures. Gelatin hydrogel microspheres were aimed to be used as the carrier.
Both basic and acidic gelatin were used to prepare the gelatin microspheres. Gelatin
microspheres were chemically crosslinked by using glutaraldyde (GA). Gelatin
microspheres with different crosslinking densities were obtained by using different
amounts of GA for the unit mass of gelatin. Acidic hydrolysis and enzymatic
degradation of these gelatin microspehers were studied/described by using HCl and
collagenase, respectively. Loading and release of bacteriophages and bFGF into/from
these gelatin microspheres with different crosslinking densities were investigated. In the
last groups of studies, MSCs were isolated from the adipose tissues taken from rats and
were 2D cultured to reach enough quantities. These MSCs were aggregated onto the
gelatin microspheres to obtain 3D forms as tissue engineering biohybrids and
characterized for further studies.