Design and characterization of hydrogel models containing NK-92 or HEK293t cells for skin tissue engineering

Tez KünyeDurumu
Design and characterization of hydrogel models containing NK-92 or HEK293t cells for skin tissue engineering / Deri doku mühendisliği için NK-92 ya da HEK293t hücreleri içeren hidrojel modellerinin tasarımı ve karakterizasyonu
Yazar:SİBEL CENDERE
Danışman: DOÇ. DR. FATMA BESTE KINIKOĞLU
Yer Bilgisi: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Medikal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Konu:Biyoloji = Biology ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin:Biyomalzemeler = Biomaterials ; Deri = Skin ; Deri hastalıkları = Skin diseases ; Doku mühendisliği = Tissue engineering ; Hidrojeller = Hydrogels ; Üç boyutlu ağlar = Three dimensional networks ; Üç boyutlu modeller = Three dimensional models
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
127 s.
Rejeneratif Tıp alanının bir alt dalı olan Deri Doku Mühendisliği, hasar görmüş deri dokusunu iyileştirmeye ya da yenilemeye yönelik sistemler üzerinde çalışmaktadır. Bu amaçlarla geliştirilen tekniklerden biri olan hidrojeller, tasarımında seçilen organik/sentetik materyallere göre; hücre dışı (ekstrasellüler) matriks salgılanmasını, böylece hücrelerarası sinyal yolaklarını tetikleyerek hücre adhezyonunu, hücrelerin çoğalmasını ve farklılaşmasını sağlamaktadır. Bu tezin amacı, literatürde bulunan hücre-hidrojel kombinasyonlarından farklı olarak, anti-tümör aktivitesi bulunan ve çeşitli kanser terapilerinde öncü olarak kullanılan NK-92 hücrelerinin kullanılmasıyla, defektif deri dokusuna yönelik geliştirilen bu çalışmanın özellikle melanoma için bir tedavi umudu olabileceğidir. Çalışmanın ilk basamağında, hücre yapısına uygun olarak seçilen hyalüronik asit, jelatin ve aljinat biyopolimerleri kullanılarak tasarlanan porlu yapıdaki hidrojellerin optimizasyonu yapıldı. İkinci basamakta bu hidrojellere, optimizasyonu sağlanmış süspanse halde bulunan NK-92 hücrelerinin ekimi yapılarak, hayatta kalma yüzdeleri test edildi. Literatürde bu çalışmaya daha önce rastlanmadığından, süspanse hücrelerin hidrojel ile birlikteliği test edilirken eksiklikleri tespit edebilmek için kontrol amaçlı aynı hidrojellere optimizasyonu sağlanmış yapışkan HEK293T hücreleri ekildi. Hücre kültür çalışmaları sonucunda; istenilen özelliklere sahip hidrojellerin, hücre kültürü ile birleşmesiyle bazı özelliklerini kaybettiği gözlendi. Degredasyon süresinin düşmesiyle deformasyon seviyesinin arttığı ve katılık oranının düştüğü gözlendi. Bu değişimler sonucunda, hücreler hayatta kalabilmek ve çoğalabilmek için gerekli ortamdan mahrum kalmaktadırlar. Hidrojel modelinin iyileştirilmesi için; kullanılan biyopolimer ve çapraz bağlayıcı oranları ya da biyopolimerlerden biri veya fazlası değiştirilebilir.
Skin Tissue Engineering, a sub-branch of Regenerative Medicine, works on systems for repairing or regenerating damaged skin tissue. Hydrogels, one of the techniques developed for these purposes, provide extracellular matrix (ECM) secretion and trigger intercellular signaling pathways, thus inducing cell adhesion, proliferation and differentiation depending on the materials selected in the design. The aim of this thesis is that this research, which was developed for defective skin tissue, could be a prospect for melanoma treatment. Consequently, different from cell-hydrogel practices in the literature, NK-92 cells, which has anti-tumor activity and is frequently used in various cancer therapies, was selected. In the second step, suspension NK-92 cells were seeded into these distinct hydrogels. Subsequently, viability percentages of cells were analyzed. Since this research has not been found before in the literature, while investigating the cooperation of suspension cells with hydrogel, in order to demonstrate shortages and differences, adhesive HEK293T cells were seeded into the identical hydrogels. As a result of cell seeding practices, it was observed that hydrogels with the desired properties lost some of their properties when combining with cells and cell culture medium. It was observed that the deformation level increased and the stiffness rate declined with the effect of the decrease in the degradation time. As a result of these changes, cells are deprived of the crucial environment for survival and proliferation. To enhance these hydrogels, the ratio of biopolymers and crosslinker used, or type of one or more of the biopolymers, can be varied.

Download: Click here