ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ
KOORDİNASYON BİRİMİ KOORDİNATÖRLÜĞÜNE
Proje Türü : Hızlandırılmış Proje Proje No : 17H0430008
Proje Yürütücüsü : Doç. Dr. Sedat ODABAŞ
Proje Başlığı : Manyetik Elastomerik Doku İskelelerinin Hazırlanması ve Biyouyumluluklarının Belirlenmesi
Yukarıda bilgileri yazılı olan projemin sonuç raporunun e-kütüphanede yayınlanmasını;
İSTİYORUM
İSTEMİYORUM GEREKÇESİ:
02.03.2018 Doç. Dr. Sedat ODABAŞ
ANKARA ÜNİVERSİTESİ
BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ SONUÇ RAPORU
Manyetik Elastomerik Doku İskelelerinin Hazırlanması ve Biyouyumluluklarının Belirlenmesi
Doç. Dr. Sedat ODABAŞ 17H0430008
04.07.2017 - 04.12.2017 Mart 2018
Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Ankara - " 2018 "
I. ÖZ
Doku mühendisliği uygulamalarında amaca uygun hücreler, doku iskeleleri ve gerektiğinde aktif moleküller, tek tek veya kombine olarak kullanarak hasarlı dokunun onarılması veya organın yenilenmesi hedeflenmektedir. Bu hedefe ulaşmak için hücrelerin bulunduğu doğal ortamının, hücrenin mikroçevresindeki etkenlerin benzetilmesi önemlidir. Hücreler etkileşim halindeki mikroçevrede çeşitli fiziksel etkilere maruz kalabilmektedir. Bu fiziksel etkiler hücrelerde mikro stres yaratarak hücrelerin çoğalmasını, büyümesi ve hatta farklılaşmasını dahi etkileyebilmektedir.
Bu projede hâlihazırda doku mühendisliği hariç birçok uygulaması bulunan polidimetilsiloksan (PDMS) temelli elastomerik doku iskeleleri hazırlanmış ve bu doku iskelelerin, osteoblast hücre hattı ile biyouyumluluk çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Temel olarak, ikili çöktürme yöntemi ile elde edilen manyetik nanopartiküller ile silikon elastomer karıştırılarak manyetik elastomerik doku iskeleleri hazırlanmıştır. Hazırlanan elastomerik doku iskeleleri, mikroskobik gözlemler, taramalı elektron mikroskobu (SEM), yüzey temas açısı ölçümü ve titreşimli manyetometre (VSM) kullanılarak karakterize edilmiştir. Hazırlanan doku iskelelerin biyouyumluluğunun arttırılması amacıyla yüzeyleri O2 plazma ile muamele edilmiştir.
Biyouyumluluk çalışmalarında MTT testi ve Akridin Oranj / Propidyum İyodür boyamaları ile sitotoksisite ve canlılık tayini, SEM ile morfolojik değişimler incelenmiştir. Örneklerin kan uyumlulukları hemoliz testi ile belirlenmiştir. Çalışma sonucunda doku mühendisliği çalışmaları için aday, temel düzeyde, geliştirmeye açık biyouyumlu elastomerik bir doku iskelesi ortaya konmuştur.
ABSTRACT
In tissue engineering applications, the main goal is to use proper cells, scaffolds and if necessary active molecules sole or together to repair damaged tissue or regenerate an organ. It is important to mimic the cell’s microenvironment in order to reach this goal. Cells may expose various physical impacts throughout their microenvironments. These physical impacts may create micro stress forces and may effect cell growth, proliferation and even differentiation.
In this project polydimetylsiloxane (PDMS), which currently has several applications besides tissue engineering, based elastomeric scaffolds were produced and their biocompatibility were assessed over osteoblast cells. Basically, magnetic nanoparticles, synthesis with co-precipitation method, mixed with silicone elastomer to form magnetic elastomeric scaffolds. These produced elastomeric scaffolds were characterized in terms of microscopic examinations; scanning electron microscopy (SEM), contact angle measurements and vibrating sample magnetometer (VSM). Scaffold surfaces were treated with O2 plasma in order to enhance their biocompatibility. In biocompatibility assessment, MTT test and Acridine Orange / Propidium Iodide staining were performed to determine cytotoxicity and cell viability, SEM imaging were performed to investigate morphological changes. Blood compatibility of the samples were determined in terms of hemolysis.Within this study, biocompatible, basic but promising elastomeric scaffolds as candidate scaffolds were produced for possible tissue engineering
applications.
II. Amaç ve Kapsam
Doku mühendisliği hasarlı bir dokunun onarılması veya bir dokunun yenilenmesi amacıyla hücrelerin, doku matrikslerinin, biyokimyasal ve fizikokimyasal faktörlerin ve biyolojik olarak aktif moleküllerin ayrı ayrı veya bir arada birleşik olarak kullanılmasını öneren yöntemler bütünüdür (Ikada 2006). Doku mühendisliğinde kullanılan malzemeler sentetik ve biyolojik kaynaklı olabilecekleri gibi çok çeşitli hazırlama yöntemleri ile de hazırlanabilmektedirler.
Burada önemli olan doku mühendisliği uygulamalarında hazırlanan biyomalzeme hücreler ile iyi bir etkileşimde bulunmalı, toksik olmamalı ve in vivo doku gelişimine izin verecek özellikleri içermelidir (Hutmacher, 2000; O’Brien, 2011).
Hücreler doğal ortamlarında bulundukları mikro-çevre ile yakın etkileşim içerisindedirler.
Bulundukları mikroçevreden gelen fiziksel etkilere (mekanik) karşı hücreler belirli biyokimyasal cevaplar verirler. Maruz kaldıkları etki hangi genlerin ve hangi metabolizmaların aktive olacağına, hangi proteinlerin vb. sentezleneceğine kadar birçok hücresel yolağı etkiler.
Hücrelerin maruz kaldığı bu olgu esas olarak “mekanik iletim” (mekanotransduction) ile açıklanmaktadır. Hücrelerin maruz kaldığı fiziksel etkiye biyokimyasal bir cevap verme döngüsü olarak tanımlanabilecek olan “mekanik iletim” olgusunda hücrenin etkileştiği / tutunduğu ortamın geometrisi, sertliği, esnekliği, gözenek boyutu ve gözenek yapısı, kimyasal içeriği dâhil birçok faktör etkilidir. Bu olgu en basit fibrolastlardan, miyoblastlara veya daha karakteristik olan kök hücrelere kadar tüm hücreler için geçerlidir (Ingber, 2002 ; Lele vd., 2007).
Hücrelerde mekanik iletimin in vitro koşullarda yaratılabilmesi amacıyla biyoreaktörlerin, ultrasonik sistemlerin içerisinde bulunduğu çok çeşitli yöntemler denenmektedir. Cihaz temelli sistemler hem pahalı olmaları hem de ileri teknik bilgi gerektirmeleri nedeni ile yerlerini daha basit ama bir o kadar etkili partikül temelli sistemlere bırakmışlardır. Partikül temelli sistemler içerisinde manyetik partiküller ön planı çıkmaktadır. Her ne kadar manyetik nanopartiküllerin ilk çıkış amaçları ve günümüzdeki önemli kullanımları mikroakışkan sistemler, görüntüleme sistemleri, veri depolama, saflaştırma ve ayırma sistemleri olsa da son yıllarda biyomedikal ve biyomalzeme geliştirme alanlarında literatürde önemli sayıda rapor bulunmaktadır. Manyetik nanopartiküller ile yapılan çalışmalarda bu partiküllerin manyetik özelliklerinden yararlanılarak hücrelerde iyon kanalların aktive edilebildiği, hücre yüzeylerinde oluşturdukları mikro gerilim sayesinde hücrede fiziksel bir stres yarattıkları ve bunun sonucunda hücrelerde metabolik aktivitelerde artış gözlemlendiği rapor edilmiştir (Cartmell vd. 2002; Singh vd. 2014).
Manyetik nanopartiküller ile doku iskelesi geliştirme çalışmaları açısında kısıtlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Burada kullanılan doku iskelelerinin biyobozunur olması; biyobozunma sonrası ortama salınacak manyetik nanopartiküllerden kaynaklı toksisite sıkıntılarını beraberinde getirebilmektedir.
Bu projede biyobozunur olmayan Silikon Elastomer (PDMS) ana biyomalzeme olarak kullanılarak, PDMS temelli manyetik doku iskeleleri hazırlanması ve manyetik alana cevap
veren, hücreler ile etkileştiğinde hücrelerde mekanotransdüktif etki yaratabilecek biyouyumlu bir aday, geliştirmeye açık bir doku iskelesi ortaya konması amaçlanmıştır.
III. Materyal ve Yöntem
Bu projedeki tüm kimyasallar aksi belirtilmedikçe Sigma-Aldrich (Almanya)’den temin edilmiş ve temin edildiği şekli ile kullanılmıştır.
a) Manyetik Nanopartiküllerin Sentezi ve Karakterizasyonu: Proje kapsamında manyetik nanopartiküllerin sentezi için literatürde sıklıkla kullanılan kuvvetli baz ortamında ikili çöktürme tekniği kullanılmıştır. (Odabas vd. 2008, Kavaz et al. 2010). Kısaca, Fe+2/Fe+3 tuzları (1:2 M) oranında ve azot ortamında 80oC’de kuvvetli baz ortamı (3M NaOH) ile 2saat boyunca karıştırılmıştır (Şekil 1). Elde edilen manyetik nanopartiküller sıralı distile su ve 0,01 N HCl asit yıkamaları sonrası distile su içerisinde süspanse edilmiştir.
Şekil 1. Manyetik Partikül üretim düzeneği şematik gösterim
Sentezlenen manyetik nanopartiküllerin boy ve boy dağılımları (hidrodinamik çap) Zeta-Sizer (Malvern NanoZS, İngiltere) kullanılarak belirlenmiştir. Partiküllerin gerçek boyutları ise Geçirmeli Elektron Mikroskobu (TEM; C-TEM - FEI Tecnai G2 Spirit BioTwin) mikroskobu kullanılarak belirlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküllerin kristalin yapıları X-RD ile; manyetik özellikleri ise bir Titreşimli Manyetometre kullanılarak saptanmıştır.
b) Düz ve Manyetik Elastomerik Doku İskelelerinin Hazırlanması ve Karakterizasyonu:
Düz elastomerik doku iskelelerinin hazırlanması için, PDMS silikon elastomer ve kürleme ajanı literatürde sıklıkla kullanılan ağırlıkça 10:1 oranında karıştırılmıştır. Karışımın içerisinde oluşan hava kabarcıklarını gidermek için örnekler desikatör içerisinde tüm kabarcıklar giderilene kadar tutulmuştur. Kabarcıklarından arındırılmış kürlenmemiş PDMS cam bir yüzeye nazikçe döküldükten sonra 70 C’de 4 saat boyunca kürlenmiştir.
Manyetik elastomerik doku iskeleleri için ise PDMS toplam ağırlığının %1’i olacak şekilde
manyetik nanopartikül tartılarak kürleme ajanı ile birlikte cam bir beher içerisinde ultrasonik homojenizatör yardımı ile 40dk. Boyunca karıştırılmıştır. Karışım daha sonra silikon elastomer içerisine eklemiş ve düz PDMS için yapılan işlemler aynen tekrarlanmıştır.
Hazırlanan elastomerik doku iskelesinin karakterizasyonu Işık Mikroskobu ile gözlemler, Taramalı Elektron Mikroskobu ile morfolojik gözlemler ve Temas Açısı Ölçümü ile gerçekleştirilmiştir.
c) Hücre-Malzeme Biyouyumluluk Çalışmaları: Hazırlanan doku iskelelerinin biyouyumluluklarının belirlenmesi amacıyla osteoblast hücre hattı kullanılmıştır. Hücreler öncelikle çalışma öncesine kadar %10 FBS, %1 L-Glutamin %1 Penisilin Streptomisin içeren DMEM-F12 besiyerinde %5 CO2 ortamında kültüre edilmişleridir. Hazırlanan elastomerik doku iskeleleri etkileşim çalışmaları öncesi 1 dk. O2 plazma ile muamele edilmişlerdir.
Doku iskelelerinin in vitro biyouyumluluklarının belirlenmesi amacıyla indirek MTT testi uygulanmıştır. Hazırlanan doku iskeleleri kültür ortamında 24 saat süre ile bekletilmiştir. Daha sonra bu kültür ortamı 96 kuyucuklu kültür kabında 1 x 104 hücre/kuyucuklu olarak ekilen ve kültüre edilen hücreler ile etkileştirilmiştir. Malzemelerin gösterdiği sitotoksik etki 24 .ve 48.
Bunun yanında 48 saat sonrası olası nektrotik etkiler Akridin Orange / Propidyum Iodide (AO/PI 1:1) boyaması ile de saptanmıştır. Bu amaçla hücreler belirlenen zaman sonlarında AO/PI ile boyanmış ve hücrelerin durumları Floresan Mikroskop kullanılarak gözlemlenmiştir.
Hazırlanan elastomerik doku iskelelerinin kan uyumluları standart Hemoliz testi ile belirlemiştir. Kısaca, doku iskeleleri antikoagülant içeren seyreltilmiş (1:50) kan içerisinde 37oC’de 1 saat inkübe edildikten sonra kan hücrelerindeki hemoliz 545nm’de absorbans ölçülerek kontrole göre hesaplanmıştır.
Hücreler ile elastomerik doku iskelesi arasındaki etkileşim aynı zamanda Taramalı Elektron Mikroskobu kullanılarak gözlemlenmiştir. Bu amaçla doku iskelelerine 1x105 olarak ekilen hücreler %10 FBS, %1 L-Glutamin %1 Penisilin Streptomisin içeren DMEM-F12 besiyerinde
%5 CO2 ortamında 7 güne kadar kültüre edilmiştir. 3. ve 7. Gün sonunda doku iskelesindeki hücreler %2,5 Gluteraldehit içeren PBS içerisinde 30dk. boyunca fikse edilmiştir. Fiksasyonu takiben seri kademeli etanol yıkamalarından geçirilen örnekler SEM (FEI, ABD) görüntüleme için altın kaplanmıştır.
IV. Analiz ve Bulgular
a) Manyetik Nanopartiküllerin Sentezi ve Karakterizasyonu: Proje kapsamında baz ortamında ikili çöktürme yöntemi ile sentezlenen manyetik nanopartiküllerin boy ve boy dağılımları Zeta-Sizer ile belirlenmiş ve sonuçlar Şekil 2’de verilmiştir. Bu sonuçlara göre partiküllerin ortalama boyları 168nm ve heterojenite indeksi ise 0.202 olarak bulunmuştur.
Şekil 2. Manyetik nanopartikül boy ve boy dağılımları
Zeta-Sizer cihazı Dinamik Işık Saçılması (DLS) yöntemine dayanarak boyut ve yüzey yükü ölçen bir cihazdır. DLS’nin temelinde cihaz, süspansiyon içerisindeki partiküllerin içeri ve dışarı difüzyonları ile oluşan Brownian hareketine göre teorik bir denklem kullanarak partiküllerin hidrodinamik çaplarını ölçmektedir. Bu nedenle bu cihaz ile ölçümlerde gerçek boyut hesaplaması değil, partiküllerin boy ve boy dağılımlarına yönelik bir fikir edinilebilmektedir. Sentezlenen manyetik nanopartiküllerin tam boyut ölçüm analiz çalışmaları geçirmeli elektron mikroskobu ile gerçekleştirilmiştir. Partiküllerin yüksek kontrastlı geçirmeli elektron mikroskobundaki görüntülerine Şekil 3’de yer verilmiştir. Buna göre partiküllerin ortalama boyutları 10nm civarındadır ve yaklaşık eş boyutlu olduğu gözlemlenmiştir.
Şekil 3. Manyetik nanopartikül geçirmeli elektron mikrografı
Sentezlenen partiküllerin manyetik özellikleri bakımından incelenmeleri VSM kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu incelemelerde ticari olarak satılan magnetit partiküller kontrol olarak kullanılmıştır (Aldrich, Almanya - Kat. No. 637106). Elde edilen VSM sonucuna göre (Şekil 4) elde edilen birim kütle başına manyetik momentin (emu) manyetik alınganlığa (Histeris - H -Oe) bağlı 18000 Oe’lik bir manyetik alanda 54,94 emu/g bir manyetik doygunluk göstermektedir.
Buna dayanarak sentezlenen manyetik nanopartiküllerin yeterli ve uygun bir manyetik etkiye sahip oldukları görülmektedir.
Şekil 4. Sentezlenen manyetik nanopartiküllerin kontrol ile karşılaştırmalı VSM analizi
Proje kapsamında sentezlenen manyetik nanopartiküllerin yapısal karakterizasyonları X-RD; ile tayin edilmiştir. Spektrum yarı taraması ile yapılan X-ışını spektrumu verisi Şekil 5’de verilmiştir. Bununla birlikte proje bu değerlerden hesaplanan kristal yapıda atomlar arası uzaklıkları belirlen d (Ao) değerleri üzerinden yapılan incelemelerde literatür ile uyumlu olduğu ve yapının büyük oranda kübik manyetit (Fe3O4) içerdiği görülmüştür (Ghandoor et. al. 2012 ; Cheng et. al. 2012, Iyengar et. al. 2014).
Şekil 5. Sentezlenen manyetik nanopartiküllerin X-RD analizi
b) Düz ve Manyetik Elastomerik Doku İskelelerinin Hazırlanması ve Karakterizasyonu:
Proje kapsamında hem düz PDMS doku iskeleleri hem de manyetik nanopartikül içeren PDMS elastomerik doku iskeleleri hazırlanmıştır. Hazırlanan manyetik elastomerik doku iskelelerinde elastomer ağırlığının %1 oranında önceden belirlenen bir oranda manyetik nanopartikül kullanılmıştır. Yapılan manyetik elastomerik doku iskelelerinin ilk gözlemeleri ışık mikroskobu kullanılarak gerçekleştirilmiştir (Şekil 6). Manyetik nanopartikül ile elastomer kombinasyonu bir ultrasonik homojenizatör kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Her ne kadar kombinasyon olarak kürleme öncesi homojen bir dağılım sağlansa da kürleme esnasında sınırlı sayıda kümelenme gözlemlenmiştir.
Şekil 6. Manyetik nanopartikül ile kombine edilmiş elastomerik doku iskelesi optik mikroskop görüntüsü
Sentezlenen düz ve manyetik elastomerik doku iskelelerinin son formlarındaki manyetik etkileri
karşılaştırmalı olarak VSM ile analiz edilmiştir. Şekil 7’de verilen sonuçlara göre elde düz elastomerik doku iskeleleri manyetik alan etkisinde her hangi bir manyetik doygunluk göstermemişlerdir. Çalışmada hazırlanan manyetik elastomerik doku iskeleleri ise kütle başına manyetik momentin (emu) manyetik alınganlığa (Histeris - H -Oe) bağlı 18000 Oe’lik bir manyetik alanda 0,015 emu/g bir manyetik doygunluk göstermektedir. Ortamdaki az bir manyetik nanopartikül varlığı ve elastomerik doku iskelesinin kalınlığı dikkate alındığında sonuç oldukça iyidir. Elde edilen manyetik elastomerik doku iskelelerinin kuvvetli neodiyum mıknatıslar ile yapılan denemelerde manyetik alan etkisinden kurtulmadıkları gözlemlenmiştir.
Şekil 7 Elastomerik doku iskeleleri karşılaştırmalı VSM analizi
Hem düz hem de manyetik elastomerik doku iskelelerinin yüzeyleri hazırlanmalarını takiben hücre etkileşim deneyleri öncesi bir atmosferik plazma tabancası ile 2dk. muamele edilerek PDMS yüzeyindeki Si atomlarına –OH bağlanması ve böylelikle yüzeyin hidrofobik yapıda hücre tutunmasına imkan verebilecek şekilde hidrofilik bir yapıya dönüşmesi sağlanmıştır. Bu geçişin tayini için PDMS doku iskeleleri işlem öncesi ve sonrası yüzey temas açısı ölçümleri yapılmıştır. Sonuçlar Tablo 1’de verilmiştir. Bu sonuçlara göre 10:1 (Elastomer:Kürleme ajanı) oranında hazırladığımız PDMS doku iskeleleri plazma işlemi öncesi hidrofobik iken, uygulanan başarılı plazma işlemi ile hidrofilik bir hal almıştır.
Tablo 1. Hazırlanan elastomerik doku iskelelerinin temas açısı ölçüm değerleri
c) Hücre-Malzeme Biyouyumluluk Çalışmaları: Proje kapsamında hazırlanan düz ve manyetik doku iskelelerininin olası hücreler üzerindeki olası sitotoksik etkileri MTT testi ve AO/PI boyamaları ile gerçekleştirilmiştir. Şekil 8’de verilen MTT test sonucunda göre hücreler hem düz hem de manyetik elastomerik doku iskelesi gruplarında 2.gün sonunda dahi %95’e yakın canlılıklarını korumaktadırlar.
Şekil 8. Düz ve manyetik elastomerik doku iskeleleri sitotoksisite sonuçları
Bu kapsamda yapılan MTT testine ek olarak AO/PI boyaması ile 48. Saat sonundaki hücre davranışı gözlemlenmiştir. AO sitoplazmik bir boyadır PI ise çekirdek boyasıdır. AO/PI boyaması ile hücrelerin belirli stres ve toksik koşullar altına veya normal şartlar altında nekrotik veya apoptotik bir davranış mı sergiledikleri gözlemlenebilmektedir. Şekil 9’da görüldüğü gibi hücreler 48 sonunda hücreler canlılıklarını (yeşil) korumakta ve normal apopototik hücreler dışında (sarı) parçalanmış nekrotik hücrelere rastlanmamıştır.
O2 plazma öncesi O2 plazma sonrası Temas açısı değeri (o)
Düz PDMS 116,2 ± 0,57 10,5 ± 0,25
Manyetik PDMS 113,5 ± 0,24 14,5 ± 0,19
Şekil 9. 48 saat sonunda AO/PI boyaması (a) Normal hücre optik görüntüleri (b) Düz Elastomerik Doku İskelesi (c) Manyetik Elastomerik Doku İskelesi
Yapılan diğer kapsamlı analizlerde manyetik elastomerik doku iskelesi üzerinde kültüre edilen hücrelerin 3. ve 7. Günlerdeki çoğalma ve morfolojik davranışları izlenmiştir. SEM mikrograflarından da görülebileceği gibi hücreler elastomer yüzeyinde rahatlıkla yapışıp çoğalabilmektedirler. Özellikle 7. günde ECM birikmesi oldukça fazladır. Burada morfolojik olarak hücrelerin iki boyutlu bir matrikse yapışmaları nedeni ile hücrelerde kısıtlıda olsa bazı morfolojik değişimler gözlemlenmiştir. O2 plazma sonrası yüzeyin hidrofilik olması, hücrelerin yapışma davranışını etkilemektedir. Uygulanan O2 plazmanın homojenliği, stabilitesi, yüzeyin hava ile etkileşme süresi gibi parametreler hücre yapışmasını ve hücrenin yüzey üzerinde yayılmasını doğrudan etkilemektedir. Literatürde yapılan diğer elastomer temelli biyomalzeme çalışmalarında da benzer sonuçlara rastlanılmıştır (Garipcan et al. 2010).
Şekil 11. Manyetik Elastomerik Doku İskelelerinde SEM mikrografları (a) 3.gün (b) 7. Gün Bir biyomalzemenin biyouyumluluklarının belirlenmesinde standart testlerden biri de “kan uyumluluklarının” belirlenmesidir. Bu çalışmada temel olarak “Hemoliz” testi uygulanmış ve
manyetik elastomerik doku iskelelerinin kan ile etkileşim sonucunda uyumlukları ortaya konulmuştur (Tablo 2). Sonuçlara göre hem düz hem de manyetik elastomerik doku iskelelerinde hemolitik değer kabul edilen %5’değerinin altındadır ve sonuçlar literatür ile uyumludur (Pinto et al 2010 , Ferrer et al. 2013).
Tablo 2. Elastomerik doku iskelelerinin kan uyumluluk sonucu
Hemoliz Değeri (%) Düz Elastomerik Manyetik Elastomerik
1,98 ± 0,07 3,47 ± 0,28
V. Sonuç ve Öneriler
Bu proje kapsamında yapılan çalışmalar neticesinde, ikili çöktürme tekniği ile sentezlenen 10nm çaplı manyetik nanopartiküller içeren inert yapıda, biyouyumlu, hücrelerde toksik bir etki göstermeyen ve aynı zamanda kan ile uyumluluğu yüksek bir hibrit biyomalzeme geliştirilmiştir.
Hücreler ile etkileşimi sonucu her ne kadar biyouyumlu da olsa, bu geliştirilen hibrit yapının, farklı hücreler ile etkileşimleri, ileri hücresel davranış incelemeleri ve çok boyutlu analizleri gerçekleşirse doku mühendisliği ve yenileyici tıp alanında etkin bir matriks olarak kullanım potansiyeli kazanması olasıdır.
VI. Geleceğe İlişkin Öngörülen Katkılar
Bu projeden elde edilen ön çıktılar 2017 2. Dönem TÜBİTAK 1001 proje başvurusunda ön veri niteliği taşımıştır.
VII. Sağlanan Altyapı Olanakları ile Varsa Gerçekleştirilen Projeler
VIII. Sağlanan Altyapı Olanaklarının Varsa Bilim/Hizmet ve Eğitim Alanlarındaki Katkıları
Bu proje kapsamında alınan mikroölçekli ultrasonik homojenizatörün diğer birçok projede ve elastomer temelli çalışmalarda kullanılma olanağı bulunmaktadır.
IX. Kaynaklar
Cartmell, S.H., Dobson, J., Verschueren, S.B., El Haj, A.J. 2002. “Development of magnetic particle techniques for long-term culture of bone cells with intermittent mechanical activation” , IEEE Trans Nanobioscience, 2, 92-7.
Cheng, H.Y., Lai, LJ., Ko, F.H., 2012, Rapid and sensitive detection of rare cancer cells by the coupling of immunomagnetic nanoparticle separation with ELISA analysis, Int. J.
Nanomedicine, 7, 2967-73.
Ferrer, C.C.M, Eckmann, E.N., C.omposto, R.J., Eckmann, D.M. 2013. Hemocompatibility and Biocompatibility of Antibacterial Biomimetic Hybrid Films, Toxicol Appl Pharmacol, 272, 703-712.
Garipcan, B.; Odabas, S.; Demirel, G.; Burger, J.; Nonnenmann, S.S.; Coster, T.M.; Gallo, M.E.;
Nabet, B.; Spanier, J.E.; Piskin, E. 2010. In vitro Biocompatibility of n-type and Undoped Silicon Nanowires. Advanced Biomaterials, 13,1-2, B54-57.
Ghandoor, H.E., Zidan, H.M., Khalil, M.M.H., Ismail, M.I.M., 2012, Synthesis and Some Physical Properties of Magnetite (Fe3O4), Int. J. Electrochem. Sci., 7, 5734 - 5745.
Hutmacher, D. 2000. “Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage” , Biomaterials, 24, 2529-2543.
Ingber, D.E. 2002. “Mechanical Signaling and the Cellular Response to Extracellular Matrix in Angiogenesis and Cardiovascular Physiology” , Circulation Research, 91, 877-887.
Ikada, Y. 2006. “Challenges in tissue engineering”, J. R. Soc. Interface, 3, 589–601.
Kavaz, D., Odabas, S., Guven, E., Demirbilek, M., Denkbas, E.B. 2010. “Bleomycin Loaded Magnetic Chitosan Nanoparticles as Multifunctional Nanocarriers” , Journal of Bioactive and Compatible Polymer, 25, 305-318.
Lele, T.P., Sero, J.E., Matthews, B.D., Kumar, S., Xia, S., Montoya-Zavala, M., Polte, T., Overby, D., Wang, N., Ingber, D.E. 2007. “Tools to study cell mechanics and mechanotransduction” , Methods Cell Biol., 83, 443-72.
O’Brien, F.J. 2011. “Biomaterials & scaffolds for tissue engineering” , Materials Today, 14, 88- 95.
Odabas, S., Sayar, F., Güven, G., Yanikkaya-Demirel, G., Pişkin, E. 2008 “Separation of mesenchymal stem cells with magnetic nanosorbents carrying CD105 and CD73 antibodies in flow-through and batch systems” J Chrom B Analyt Technol Biomed Life Sci., 861, 74-80.
Pinto S, Alves P, et al. 2010. Poly(dimethyl siloxane) surface modification by low pressure plasma to improve its characteristics towards biomedical applications. Colloids Surf B Biointerfaces, 81 20-26.
Singh, N., Jenkins, G.J.S., Asadi, R., Doak, S.H. 2010. “Potential toxicity of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION)” , Nano Rev., 1, 5358.
X. Ekler
a. Mali Bilanço ve Açıklamaları
Proje 12.000 TL ile desteklenmiştir. Bu bütçesinin 880,00 TL’si sarf ; geriye kalan 11.120 TL’si makine teçhizat olarak bölünmüştür. Sarf bütçesinden 831,50TL ile projede kullanılmak üzere sarflar alınmıştır. 11.120TL’lik makine teçhizat bütçesinden ise 10.620TL’ye mikroölçekli ultrasonik homojenizatör satın alınmıştır. Toplamda 549 TL bütçe harcanmadan kalmıştır.
b. Makine ve Teçhizatın Konumu ve İlerideki Kullanımına Dair Açıklamalar
Bu proje kapsamında alınan mikroölçekl, ultrasonik homojenizatörün diğer birçok projede ve elastomer temelli çalışmalarda kullanılma olanağı bulunmaktadır.
c. Sunumlar (bildiriler ve teknik raporlar)
Bu proje kapsamında bir bildiri veya teknik rapor sunulmamıştır.
d. Yayınlar (hakemli bilimsel dergiler) ve tezler Bu proje kapsamında yayın henüz hazırlık aşamasındadır.
