
-
Orta Doğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
- +90 312 210 2292
- http://fbe.metu.edu.tr/
- Hiçbir belirt gün hizmet vermektedir.
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
Bölüm: Fen Bilimleri Enstitüsü

ÇALIŞMA ALANLARI

1. İlaç hedefleme (TR)
2. Lipozomlar (TR)
3. Kuantum noktaları (TR)
4. Antikarsinojenik ajanlar (TR)
5. Anticarcinogenic agents (EN)
6. Quantum dots (EN)
7. Liposomes (EN)
8. Drug targeting (EN)
YÜKSEK LİSANS VE DOKTORA ÖĞRENCİLERİ
The effect of physical properties of the ELP-collagen based patterned surfaces on cell attachment and deformation Elastin benzeri polimer (ELP) ve kollajenden yapılmış desenli yüzeylerin fiziksel özelliklerinin hücre tutunması ve deformasyonu üzerindeki etkisi
Doku mühendisliği ürünlerinde hücre ve yüzey etkileşimlerinin özellikle tutunma, göç etme, çoğalma ve farklılaşma gibi hücre hareketleri üzerindeki etkisi önemlidir. Bu etkiler farklı fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklere ve formlara sahip yüzeyler kullanılarak yaygın bir şekilde incelenmiştir. Bu çalışmada, yüzey malzemesi olarak kollajenle çaprazlanmış elastin benzeri rekombinant polimerler (ELRs) ya da sadece kollajen kullanılmıştır. Bu çalışmada kullanılan ELR?nin birincil yapısında Valin-Prolin-Glisin-X-Glisin olarak tekrar eden amino asit dizileri bulunmaktadır. Kollajen biyouyumluluk ve bozunma özelliklerinden dolayı kullanılmıştır. Bu çalışmada kullanılan filmler 4 veya 8 µm aralıklarla ve 5 ?m uzunluğunda 8×8 ?m2 veya 16×16 ?m2 boyutlarında mikro sütun kaplı yüzeyler olarak tasarlanmıştır. Bu filmler üzerinde hücre davranışlarını (çoğalma, tutunma, ve yapısal değişiklik) incelemek için Saos-2 insan osteosarkoma hücre hattı kullanılmıştır. Filmler hücre kültürünün 1. ve 14. günlerinde floresans mikroskobu ve taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiş ve hücre kültürünün 14. gününde alkalin fosfataz (ALP) miktar tahlili yapılmıştır. Deforme olmuş hücrelerin deformasyon derecesi ve oranı ölçülmüştür. Hücre tutunması bakımından, hücre kültürünün birinci gününde incelenen, mikro sütunlar hücres sayısını etkilemiş ve hücre sayısı mikro sütun boyutları en az, sütun aralıkları en çok olan B alanında (8×8 ?m2, 8 µm) diğer alanlara göre daha fazla ve desensiz yüzeyde en fazla iken, ELR oranının değiştiği farklı filmlerde belirgin bir hücre sayısı değişimi yoktur. Ayrıca ELR?nin yüzey sertliğine katkısı dikkate alındığında üç film çeşidi arasında tutarlı bir değişiklik yoktur. Hücre kültürünün 14. gününde, mikro sütunlu yüzeylerde hemen hemen hiç hücre olmadığı ve dilmlerin desensiz orta kısımlarında bir miktar hücre olduğu görülmektedir. Buna filmlerin tuzlu fosfat tamponu (PBS) içerisinde tutulduğu için sütun şekillerinde oluşan bozulmalar sebep olmuş olabilir. ALP aktivitesi açısından, sonuçlar en fazla ALP miktarının en fazla ELR oranına sahip filmlerde olduğunu ve diğer alanlara göre B alanında daha fazla ALP miktarı ve doku kültür kabında (TCP) en fazla ALP miktarı olduğunu göstermiştir. Son olarak, hücre yapısı değişiklikleri açısından, hücre ve çekirdekleri mikro sütun kaplı tüm film çeşitlerinde şekil bozuklukları göstermiştir. Filmlerin ELR ve kollajen içeriğinin hücre çekirdeklerindeki şekil bozukluklarını etkilemediği görülmüştür. Ancak, sütun yerleşimi ve boyutlarının hücre çekirdeği şekil bozuklukları üzerinde etkili olduğu görülmüş ve sütunlar arasındaki boşluklar yeterince büyük olduğunda hücre çekirdeklerinin boşluklara düştüğü ve boşluklar daha küçük oduğunda çekirdeklerin boşluklar yerine daha çok sütun yüzeyleri üzerinde olduğu gözlenmiştir. Dahası, şekil yönünden hücre ve çekirdek bozulmaları arasında bir tutarlılık vardır. Ayrıca desensiz, düz yüzeylerde hücre bozulması yoktur ve bozulmaların sebebi film yüzeylerindeki mikro sütunlardır. Bozulma miktar analizlerinde, çekirdeklerin bozulma sıklığı, çekirdeklerin daireselliği ve çekirdeklerin çevre uzunluğu değişen ELR içeriğine sahip farklı filmlerde belirgin bir değişiklik göstermemiştir. kompozisyonlar arasında anlamlı bir fark gösterdi. Ancak, sütun boyutları dikkate alındığında, en yüksek çekirdek bozulma sıklığı en büyük sütun aralığına sahip en küçük sütun boyutlarında, en fazla bozulmayı ifade eden en küçük çekirdek daireselliği B alanında ve en büyük çekirdek çevre uzunluğu en fazla sütun aralıklarına sahip B ve D alanlarındadır.
Bioactive agents carrying quantum dot labeled liposomes Biyoaktif ajanlar taşıyan kuantum noktacık işaretli lipozomlar
Nanoteknolojinin tıptaki birçok olası uygulamaları arasında, biyoaktif ajanlar için ilaç dağıtım sistemleri, ilaçlar ve nükleik asitler (DNA, siRNA) ve görüntüleme ajanları gibi çeşitli nanomalzemelerin kullanımı giderek artan bir ilgi kazanmaktadır. Lipozomlar hidrofilik ve hidrofobik ilaçları taşıyabilme yetenekleri, biyolojik orijinli olmaları ve kısa ömürlü olmaları gibi avantajları nedeniyle ilaç dağıtım için özellikle önemlidir. Kuantum Noktacıkları (QDs) inorganik orijinli nano-ölçekte, yarı iletken fluorofor kristalleridir. Kuantum Noktacıkları organik floresan boyalar aksine florışıldama bozunmasına karşı yüksek dirence sahiptirler ve izleme aracı olarak kullanılmaya çok uygundurlar. Kanser dokuları VEGF gibi anjiyogenez ajanları ve yeni kan damarlarının üretimine yol açan anjiopoietin üretirler. Bu kanser dokusunun damarları karmaşık bir yapıya sahiptir. Anormal ve işlevsiz kan damarları solid tümörlerin bir işaretidir ve ilaçların ulaşmasını ve kanser hücrelerini öldürmesini engellerler. Son yıllarda bununla birlikte kanser ilaç dağıtımında bu yüksek porlu kan damarlarını kullanan ilaç salım sistemleri geliştirildi. Bu çalışmada lipozomlar yüklü yüzeylere bağlanma yetenekleri açışından test edildi ve bu fonksiyonu özellikle zıt yüklü yüzeylerde yerine getirdiği gösterildi. Polistren sulfonat ve poli(alilamin) cam yüzeyleri kaplamak için kullanıldı ve zıt yüklü lipozomlara bağlanmasıyla başarılı bulundu; katyonik lipozomlar cam yüzeyler üzerinde tercihen anyonik bölgelere bağlandılar, anyonik lipozomlar ise cam yüzey üzerine kaplanmış katyonik bölgelere bağlandıkları bulundu. Polimer fırça yüzeyler lipozomların yüzeylerle etkileşimini araştırmak için kullanıldı. Katyonik çok katmanlı lipozomlar ve katyonik tek katmanlı lipozomlar tercihen negatif yüklü PMA polimer fırçalara bağlandı. Katyonik tek katmanlı lipozomların yüzeyler üzerinde çok katmanlı lipozomlardan daha kararlı olduğu bulundu. Antikanser ilaç olan Doxorubicin hücrelere karşı gösterdiği sitotoksik etkisinden dolayı kanser terapisinde kullanılır. Lipozomlar Doxorubicinin sitotoksik etkisini azalttı ve ilacı daha uzun süre boyunca saldı. CdTe çekirdekli Kuantum Noktacıkları görüntüleme ve lipozomların rotalarını gözlemlemek için izleme ajanı olarak kullanıldılar. Lipozomlar CdTe kuantum noktacıklarının inorganik çekirdekten dolayı oluşan sitotoksik etkisini %30 engelledi. Floresan Kuantum noktacıkları lipozomların içinde tutuldu ve konfokal mikroskopu altında 16 saat süreyle gözlendi ve lipozomlar ile Saos2 hücreleri arasındaki etkileşimleri izlendi. Gerçek zamanlı gözlem çalışmaları hem katyonik hem de nötr lipozomların Saos2 hücreleri ile bağlandığını ancak katyonik lipozomların Saos2 hücrelerine bağlanmada daha hızlı olduğunu göstermektedir. Endotel hücrelerin çoğalmasını önlemesi açısından değerlendirilen Anti-anjiyogenez bir ajan olan Bevacizumab ise HUVEC hücreleri üzerinde değerlendirme koşullarında etkisiz olarak bulunmuştur ancak HITAEC hücreleri üzerinde çoğalmayı azalttıkları bulunmuştur.
Tissue engineering of small diameter vascular grafts by using PCL/collagen based scaffolds Polikaprolakton/kolajen temelli yapay damarların doku mühendisliği yöntemiyle üretilmesi
Kardiyovasküler sistem kalp, kan damarları ve kandan oluşmaktadır. Bu sistem arterler, arteriyoller, venalar, venüller ve kapilerler olmak üzere beş tip kan damarını içerir. Kalp-damar hastalıkları koroner arter ve beyine giden kan damarlarından kaynaklanan hastalıkları içermekte olup, bu hastalıklar her yıl dünyada 17.3 milyon insanın ölümüne yol açmaktadır. Atheroskleroz, kalp-damar hastalıklarının temel sebebidir. Atheroskleroz, lipid molekülleri ile arterlerin kalınlaşması, sertleşmesidir ve orta ve büyük çaplı damarları etkiler. Bu hastalığın tedavisinde kullanılan otolog damarlar sınırlı sayıda bulunur. Sentetik damarlar, geniş çaplı damarların (6 mm üzeri) tedavisinde başarılı bir şekilde kullanılır. Ancak erken pıhtı oluşumu nedeniyle küçük çaplı damarların (6 mm altı) başarılı bir şekilde tedavisinde kullanılamamaktadır. Doku mühendisliği disiplinlerarası bir alan olup, mühendislik bilimin temellerini hayat bilimlerine uygulayarak hasar gören doku ve organların yenisiyle değiştirilmesi, tedavi edilmesi ve korunmasını amaçlamaktadır. Doku mühendisliği yöntemiyle üretilen damarlar bu hastalıkların tedavisinde umut vericidir. Bu çalışmanın amacı, doku mühendisliği yöntemiyle küçük çaplı yapay damarların üretilmesi ve bunların in vitro da test edilmesidir. Bu amaçla polikaprolakton/kolajen temelli tüp şeklindeki hücre taşıyıcıları elektroeğirme yöntemiyle üretilmiştir. Bu hücre taşıyıcıları glutaraldehit işlemiyle çapraz bağlarla bağlanmıştır. Taşıyıcılar stereomikroskop ve taramalı elektron mikroskopu kullanılarak karakterize edilmiştir. Bu görüntüler kullanılarak taşıyıcıların kalınlıkları ve fiber çapları hesaplanmıştır. Taşıyıcıların dayanıklıkları fosfat tamponlu tuzlu çözeltisinde ve kolajenaz tip II enzimiyle test edilmiştir. Boru veya hasır şeklindeki taşıyıcların mekanik dayanıklılığın tek eksenli çekme testiyle belirlenmiştir. Taşıyının iç kısmındaki fiber çapı 289±89 nm olarak bulunurken, dış kısmındaki fiber çapı 641±206 nm olarak bulunmuştur. Taşıyıcıları kalınlığı 117±23şm olarak bulunmuştur. Glutaraldehyde işlemininin hücre dayanıklılığı üzerinde etkisi olmamıştır. Ayrıca bu işlemin taşıyıcıların mekanik dayanımları üzerinde etkisi olmamıştır. In vitro çalışmalar, taşıyıcının bir tarafına insan damar düz kas hücreleri ve diğer tarafına insan torasik arter endotel hücreleri ekilerek yapılmıştır. Sadece damar düz kas hücresi ekili, sadece torasik arter endotel hücreleri ekili ve iki hücrenin birlikte kültüre edilen taşıyıcı olmak üzere üç tip yapı elde edilmiştir. Sadece damar düz kas hücresi ekili taşıyılar 21 gün kültür uygulanmıştır ve hücre tutunmasını ve çoğalmasını arttırdığı gözlenmiştir. Sadece endotel hücreleri ekili olan taşıyıcılar on dört gün kültür uygulanmıştır ve yedinci günden sonra hücre çoğalmasında düşüş gözlenmiştir. Damar düz kas hücreleri ve endotel hücreleri ekili olan ve on iki gün kokültür uygulanan taşıyıcılarda iki hücre tipi diğerinin çoğalmasında eş etki yapmıştır. Bu sonuç taramalı elektron mikroskobu görüntüleriyle de desteklenmiştir. Damar düz kas hücresi ekili olan, insan torasik arter endotel hücreleri etkili olan ve kokültür uygulanan taşıyıcılarda mekanik dayanım arttığı gözlenmiştir. Tüp şeklindeki taşıyıcıların dikilebilirliği test edilmiş ve yırtık olmadan yapılabildiği gözlenmiştir. Bu çalışma polikaprolakton/kolajen temelli taşıyıcıların uygun mekanik özelliklere sahip olduğunu ve hücre çoğalmasını desteklediğini göstermiştir. Bu nedenle bu taşıyıcıların yapay damar olarak kullanılması umut vermektedir.

Yorum yaz