Dolaşımdaki tümör hücreleri araştırmalarında kullanılmak üzere sirkülasyonlu mikroakışkan biyoreaktörün tasarımı ve hemodinamik kayma gerilimi kuvvetlerinin meme kanseri (MDA-MB-231) hücre canlılığı üzerine etkisinin incelenmesi
Dolaşımdaki tümör hücreleri araştırmalarında kullanılmak üzere sirkülasyonlu mikroakışkan biyoreaktörün tasarımı ve hemodinamik kayma gerilimi kuvvetlerinin meme kanseri (MDA-MB-231) hücre canlılığı üzerine etkisinin incelenmesi
Yazar: Çalamak, Semih
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 36 No. 1, 2020
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Sirkülasyonlu mikroakışkan biyoreaktör,kayma gerilimi,meme kanseri,hücre canlılığı

Kanser metastazı sırasında dolaşımdaki tümör hücreleri (CTC) mikro ortamlarında hidrostatik basınç ve kayma gerilimi gibi biyomekanik kuvvetlere maruz kalmaktadırlar. Bu faktörler kanser hücresinin heterojenitesinde önemli bir rol oynarken, hücre canlılığını da büyük oranda etkilemektedir. Bu çalışmada, CTC hücrelerinin metastaz sürecinde maruz kaldıkları hemodinamik kayma gerilimini taklit etmek için sirkülasyonlu mikroakışkan biyoreaktör geliştirilmiş ve mikroakışkan biyoreaktörün hız, duvar basıncı ve kayma gerilimleri için teorik hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, mikroakışkan kanal boyutları sabit tutularak üç farklı akış hızında (6, 9 ve 12 mL dk-1) artan hemodinamik kayma gerilimlerinde ve sirkülasyon zamanlarında (6, 12 ve 24 saat) MDA-MB-231 meme kanseri hücrelerinin canlılıkları MTT ve Canlı/Ölü testi ile incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, statik koşullarda kültür edilen meme kanseri hücrelerine kıyasla, hücreler üzerindeki hemodinamik kayma gerilimi ve sirkülasyon süresi arttırıldıkça hücre canlılığının azaldığını göstermiştir. Bununla birlikte yüksek hemodinamik kayma gerilimi (66 dyn cm-2) ve uzun sirkülasyon süresinde (24 saat) hücre canlılığının %20’ ye kadar düştüğü bildirilmiştir. Bu çalışma ile geliştrilen sirkülasyonlu mikroakışkan biyoreaktör ile kanser hücrelerinin hemodinamik akış koşullarında canlılıkları değerlendirilebileceği gibi fenotipik ve genotipik değişimler de incelenebilecektir.

Kanser metastazı sırasında dolaşımdaki tümör hücreleri (CTC) mikro ortamlarında hidrostatik basınç ve kayma gerilimi gibi biyomekanik kuvvetlere maruz kalmaktadırlar. Bu faktörler kanser hücresinin heterojenitesinde önemli bir rol oynarken, hücre canlılığını da büyük oranda etkilemektedir. Bu çalışmada, CTC hücrelerinin metastaz sürecinde maruz kaldıkları hemodinamik kayma gerilimini taklit etmek için sirkülasyonlu mikroakışkan biyoreaktör geliştirilmiş ve mikroakışkan biyoreaktörün hız, duvar basıncı ve kayma gerilimleri için teorik hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, mikroakışkan kanal boyutları sabit tutularak üç farklı akış hızında (6, 9 ve 12 mL dk-1) artan hemodinamik kayma gerilimlerinde ve sirkülasyon zamanlarında (6, 12 ve 24 saat) MDA-MB-231 meme kanseri hücrelerinin canlılıkları MTT ve Canlı/Ölü testi ile incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, statik koşullarda kültür edilen meme kanseri hücrelerine kıyasla, hücreler üzerindeki hemodinamik kayma gerilimi ve sirkülasyon süresi arttırıldıkça hücre canlılığının azaldığını göstermiştir. Bununla birlikte yüksek hemodinamik kayma gerilimi (66 dyn cm-2) ve uzun sirkülasyon süresinde (24 saat) hücre canlılığının %20’ ye kadar düştüğü bildirilmiştir. Bu çalışma ile geliştrilen sirkülasyonlu mikroakışkan biyoreaktör ile kanser hücrelerinin hemodinamik akış koşullarında canlılıkları değerlendirilebileceği gibi fenotipik ve genotipik değişimler de incelenebilecektir.