Browsing by Author "Denkbaş, Emir Baki"

Now showing 1 - 6 of 6

Diyabetik yara iyileşmesinde kullanılmak üzere geliştirilen çok katmanlı akıllı yara örtüsü
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Acuner, Ayşenur; Denkbaş, Emir Baki
Önümüzdeki on yıl içerisinde sayıları yarım milyarı aşacak olan diyabet hastaları, bu hastalık nedeniyle oluşan kronik yaralardan büyük zarar görmekte ve gelecekte uygun tedavi sağlanmazsa, yaranın bulunduğu uzvun bir kısmının veya tamamının ampüte edilmesi söz konusu olmaktadır. Bahsedilen amputasyondan sonra hastaların kaybedilme olasılığı da artmaktadır. Bu nedenle bu tür yaraların iyileşmesinde tedavinin etkinliğini artırmak için yeni nesil akıllı yara örtü malzemelerine ihtiyaç duyulmaktadır. Sunulan tezin temel amacı; diyabetik ayak yaralarının tedavisinde etkinliği artırmak, uzvun işlevini geri getirmek, geliştirmek ve korumak için gerekli olan terapötik ajanları bünyesinde barındıran ve doğal polimerin ihtiyaç duyulduğunda terapötik ajanı istenen bölgeye kontrollü salmasını sağlayan yeni nesil/akıllı yara örtüsünün geliştirilmesidir. Çok katmanlı ve her katmanın farklı fonksiyona sahip olduğu yapılar yara iyileşmesine katkıda bulunmaktadır. Yeni nesil diyabetik yara örtüsü malzemesinin çok katmanlı akıllı örtüler olarak hazırlanmasında iki farklı yöntem kullanılmıştır. Burada, ilk olarak yara bölgesine temas edecek olan alt katman ve kararlı bir yapı sağlanması için koruyucu üst katman, ipek proteini olan fibroin kullanılarak elektroeğirme yöntemi ile üretilmiştir. İpek proteinlerinin yara örtüsü oluşturulmasında kullanılması için ipek kozaları piyasadan temin edilmiş ve kimyasal çözücüler kullanılarak ekstrakte edilmiştir. Etkili tedavi sunabilmek adına yara kısmına temas edecek katmanda kontrollü salım yapabilen ilaç taşıyıcı sistemler oluşturarak (Polidopamin, Sığır Serum Albümini) antibiyotiklerin (Gentamisin, Siprofloksasin) lokal olarak salımı gerçekleştirilmiştir. İlaç taşıyıcı sistemlerin farklı enfeksiyon seviyelerindeki farklı pH değerlerine duyarlı etken madde salımı sağlanmıştır. Orta katmanı oluşturmak için ise kriyojenik jel matris hazırlama yöntemi kullanılmıştır. Aljinat ve kondroitin sülfat katkılı antienflamatuar etken madde (Metformin) yüklü orta katman için kullanılacak yapı dondurarak kurutma yöntemi ile elde edilmiştir. Değişen sıcaklığa bağlı olarak ilaç salımı gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak hem sıcaklık hem de pH duyarlı çok katmanlı akıllı, yeni nesil bir yara örtüsü malzemesi geliştirilmiştir. Diyabetik yara örtü malzemesi için elde edilen katmanlar, morfolojik olarak (Taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak) karakterize edilmiştir, orta katmanın hidrojel yapısından dolayı su alma kapasitesi ve biyolojik uyumluluk (sitotoksisite) testi gerçekleştirilmiştir. İlaç taşıyıcı sistemlere yüklenmiş ilaçların salım deneyleri yapılmıştır. Diabetes patients, whose number will exceed half a billion in the next ten years, suffer greatly from chronic wounds caused by this disease, and if appropriate treatment is not provided in the future, part or all of the injured limb will be amputated. After the mentioned amputation, the probability of losing patients increases. Therefore, a new generation of smart dressing materials is needed to increase the effectiveness of the treatment in the healing of such wounds. The main purpose of the presented thesis; It is the development of a new generation/intelligent dressing that contains the therapeutic agents necessary to increase the effectiveness in the treatment of diabetic foot wounds, restore, improve and protect the function of the limb, and that allows the natural polymer to release the therapeutic agent into the desired area when needed. Multi-layered structures with different functions contribute to wound healing. Two different methods were used in the preparation of the new generation diabetic dressing material as multilayer smart dressings. Here, the bottom layer that will first contact the wound area and the protective top layer to provide a stable structure were produced by electrospinning using silk protein fibroin. Silk cocoons were commercially available and extracted using chemical solvents for the use of silk proteins in dressings. In order to provide effective treatment, local release of antibiotics (Gentamicin, Ciprofloxacin) has been achieved by creating controlled release drug carrier systems (Polidopamine, Bovine Serum Albumin) in the layer that will contact the wound. The release of active substance sensitive to different pH values of drug delivery systems at different infection levels has been achieved. Cryogenic gel matrix preparation method was used to form the middle layer. The structure to be used for the middle layer loaded with alginate and chondroitin sulfate added anti-inflammatory active substance (Metformin) was obtained by freeze-drying method. In the case of inflammation, drug release was performed depending on the changing temperature. As a result, a smart, new generation wound dressing material with both temperature and pH sensitivity has been developed. The layers obtained for the diabetic dressing material were characterized morphologically (using scanning electron microscopy (SEM), water absorption capacity due to the hydrogel structure of the middle layer and the release of drugs loaded into drug delivery systems, biocompatibility (cytotoxicity) test were performed.
İnrakraniyal anevrizmaların endovasküler embolizasyonunda kullanılmak üzere polimerik dolgu malzemesinin geliştirilmesi
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Alparslan, Nurbanu; Denkbaş, Emir Baki
İntrakraniyal anevrizma, beyindeki arteriyel kan damarlarının fokal genişlemesi ve zayıflamasıdır. Anevrizmalar öngörülemeyen bir şekilde büyüyebilir ve küçük anevrizmalar (<15 mm) bile yırtılma riski taşır, bu da hayatı tehdit eden kanamaya ve beyin hasarına neden olabilir. Anevrizmaların tedavisinde cerrahi ve endovasküler yöntemler bulunmakla birlikte, klinikte en yaygın olarak endovasküler yöntemler kullanılmaktadır. Endovasküler yöntemlerin amacı anevrizmaya giden kan akışını engellemektir ve klinikte en sık kullanılan endovasküler tedavi polimer veya metal bazlı dolgu maddeleri, koiller ve fiberler kullanılarak endovasküler dolgu yapılmasıdır. Bu çalışmanın amacı anevrizma tedavisinde kullanılmak üzere biyouyumlu dolgu maddeleri geliştirmek ve karakterize etmektir. Klinikte kullanılan yapıların gerçek boyutları dikkate alınarak kateterden geçebilecek çapa sahip mikro-nanofiberlerden oluşan biyouyumlu polimerik yapılar elektroeğirme yöntemiyle hazırlanmıştır. En uygun mikro-nanofiber yapıyı üretmek için toplayıcı tipleri (demir, pirinç vb.), elektroeğirme sistemi parametreleri (uygulanan voltaj, iğne-elektrot mesafesi, spiral oluşturma teknikleri) ve polimer malzeme parametreleri (polimer ve çözücü tipi, konsantrasyonu vb.) optimize edildi. Parametre optimizasyonları sonucunda kullanılacak polimer türü PCL (Polycaprolactone) olarak değerlendirilmiş ve PCL mikro nanolif yapısında farklı çaplarda (0,8 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm vb.) tübüler yapılar üretilmiştir. PCL mikro-nanofiberler daha sonra PCL ile hazırlanan hidrojellerin içine yerleştirilmiştir. Mikrofiber yapılara şişme özelliği kazandırmak için farklı viskozitelerde ve konsantrasyonlarda aljinat. hidrojel hazırlanmasında, farklı konsantrasyonlarda hazırlanan %3, w/v aljinat çözeltileri, farklı miktarlarda CaCl2. Daha sonra hidrojeller kurutuldu ve şişme davranışları pH 7.4 PBS (Fosfat tamponlu tuzlu su) içinde incelendi. Polimerik dolgu maddelerinin mikroyapılarının morfolojik özellikleri SEM ile değerlendirilmiş ve şişme davranışı dolgu maddesi gravimetrik ve hacimsel olarak belirlenmiştir. Elde edilen mikrofiberlerin ortalama çapları ölçülmüştür 2-5 μm aralığında olduğu görülmüştür. Gözlenen şişme davranışının sonuçları, tüm örneklerin artan bir şişme eğilimi gösterdiğini ortaya koymuştur. şişme eğilimi. Şişme oranı gravimetrik olarak 5 ila 10 kat ve hacimsel olarak en az 3 kat artmıştır. Su alımıyla hacim olarak şişen örnekler, bir anevrizmayı doldurma ve tıkama yeteneğini de göstermiştir. An intracranial aneurysm is a focal dilation and weakening of the arterial blood vessels in the brain. Aneurysms can grow unpredictably, and even small aneurysms (<15 mm) are at risk of rupture, which can cause life-threatening bleeding and brain damage. Although there are surgical and endovascular methods of treating aneurysms, endovascular methods are the most commonly used in the clinic. The aim of endovascular methods is to block the blood flow to the aneurysm, and the most commonly used endovascular treatment in the clinic is endovascular filling using polymer or metal based fillers, coils and fibres. The aim of this study was to develop and characterise biocompatible fillers for use in aneurysm treatment. Biocompatible polymeric structures consisting of micro-nanofibres with a diameter that can pass through the catheter were prepared by electrospinning, taking into account the actual dimensions of the structures used in the clinic. In order to produce the most suitable micro-nanofibre structure, the collector types (iron, brass, etc.), electrospinning system parameters (applied voltage, needleelectrode distance, spiral formation techniques) and polymer material parameters (polymer and solvent type, concentration, etc.) were optimised. As a result of the parameter optimisations, the type of polymer to be used was evaluated as PCL (Polycaprolactone) and tubular structures of different diameters (0.8 mm,1 mm, 2 mm, 3 mm etc.) in PCL micronanofibre structure were produced. The PCL micro-nanofibres were then placed in hydrogels prepared with alginate at different viscosities and concentrations to impart swelling properties to the microfibre structures.Within the scope of hydrogel preparation, 3%, w/v alginate solutions prepared at different concentrations were crosslinked with different amounts of CaCl2. Then the hydrogels were dried and their swelling behaviour was investigated in pH 7.4 PBS (Phosphate-buffered saline) solution. The morphological properties of the microstructures of the polymeric fillers were evaluated by SEM and the swelling behaviour of the filler was determined gravimetrically and volumetrically. The mean diameters of the microfibers obtained were measured to be in the range of 2-5 μm. The results of the observed swelling behaviour indicated that all samples showed an increasing swelling trend. The swelling rate increased 5 to 10 times gravimetrically and at least 3 times volumetrically.The tendency of the samples to swell in volume with water uptake also demonstrated the ability to fill and occlude an aneurysm.
Kanser tedavisinde kullanılmak üzere ultrason destekli kontrollü salımlı ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Özdemir, Aşkın; Denkbaş, Emir Baki
Tıp teknolojisindeki son olumlu gelişmelere paralel olarak ultrason, farklı kanser hastalıklarının (örn. Prostat, meme ve karaciğer kanseri ablasyonu), göz hastalıklarının (, rahim fibroid ablasyonu, cerrahi doku kesimi ve diğer birçok cerrahi uygulamalarda ve tedavilerde kullanılmaktadır. Ayrıca, ilaç taşıyıcı sistemlerde ilaç salımını kontrol etmek, ayrıca uygulama yerindeki hedef hücrelere sağlanması gereken hücresel alım hızını artırmak (veya kontrol etmek) ve hedef ilaçlar için ultrason etkisi ile ilgili araştırmalar da kullanılabilmekte olduğu ilgili literatürde bulunmuştur. Bu araştırma kapsamında, ilaç taşıyıcı sistemlerin etkinliğinin arttırılması, yan etkilerinin azaltılması ve özellikle ilaç taşıyıcılarının fizyolojik bariyerlerden (örneğin kan damarlarının endotel hücre dizilimi, ilaç taşınması için hedeflenen dokuların endotel tabakası, epitel hücre sık sıralanan tabakalar, hücrelerin plazma zarları ve kan beyin bariyeri vb.) daha kolay geçişinin sağlanması en temel amaç ve hedefler olarak kabul edilmektedir. Sunulan bu çalışma kapsamında; kanser tedavi edici aktif madde taşıyıcı sistemi üzerinde ultrason etkisi ile kontrollü ilaç salınımı sağlayan sığır serum albümini (BSA) ile yapılan Cisplatin yüklü biyopolimerik nanopartiküler sistem geliştirmek mümkün olmuştur. Albümin nanoparçacıkları desolvasyon yöntemiyle hazırlanmış, partikül boyutuyla ilişkili parametreler optimize edilmiş daha sonra da farklı miktarlarda Cisplatin yüklenerek en uygun verimde ilaç ve BSA oranına sahip partikül belirlenmiştir. Hazırlanan albümin nanopartikülleri taramalı elektron mikroskobu, morfoloji için SEM ve boyut ve boyut dağılımları için DLS tabanlı cihaz ile karakterize edilmiştir. İlaç yüklü nanopartiküller daha sonra farklı genliklerde ultrason etkisine maruz bırakılmış ve ultrason etkisine bağlı ilaç dağılım profilleri çıkarılmıştır. Burada belli bir ultrason etkisine kadar ilaç dağılım hızının artığı tespit edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında ilaç yüklü nanoparçacıklara ISO 10993-5 doğrultusunda Sitotoksisite testi bağımsız laboratuvar tarafından yapılmış olup hücre üzerindeki toksisite etkisine bakılmıştır. In parallel with the latest positive developments in medical technology, ultrasound is used in different cancer diseases (eg, prostate, breast and developing cancer ablation), eye diseases (, uterine fibroid ablation, surgical tissue cutting and many other surgical operations and treatments. Also, drug delivery systems are used in drug delivery systems). It has also been found in the relevant literature that structures related to the ultrasound effect of target drugs can be used to control the release of the drug, as well as to increase (or control) the oxygen uptake that the target must provide at the site of application, and especially due to the limitations of drug carriers (e.g. endothelial cell alignment of blood vessels, for drug delivery). endothelial layers of targeted tissues, tightly ordered layers of epithelial cells, plasma membranes of cells and blood-brain barrier etc.) are accepted as the most basic goals and targets. Within the scope of this study presented; It has been possible to develop a cisplatin-loaded biopolymeric nanoparticular system made with bovine serum albumin (BSA), which provides controlled drug release with the effect of ultrasound on the cancer-curing active substance carrier system. Albumin nanoparticles were prepared by the desolvation method, optimized for users with their appearance dimensions, and then loaded with Cisplatin in different ways and designed to have the most appropriate drug and BSA properties. The prepared album has components with nanoparticles scanning electron microscopy, SEM for morphology, and DLS-based device for sizing and sizing distributions. The drug-loaded nanoparticles were then exposed to ultrasound at different amplitudes, and drug release profiles related to the ultrasound effect were obtained. Here, it was determined that the drug diffusion increased up to a certain ultrasound effect. The final experiments of the study were carried out by the Cytotoxicity-independent laboratory conducting ISO 10993-5 on drug-loaded nanoparticles, look at the effect of action on the toxic cell.
Meme kanseri tedavisinde kullanılmak üzere kemoterapötik ajan ve uygun siRNA polimerik nanopartiküllerin hazırlanması ve etkinliklerinin belirlenmesi yüklü
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Çakar, Beyzanur; Denkbaş, Emir Baki
Günümüzde kanser hastalığının görülme sıklığı giderek artmaktadır. Meme kanseri ise tüm dünyada kadınlarda en sık karşılaşılan kanser türüdür. Kanser tedavilerinde uygulanan kemoterapi ajanları tümörün direnç kazanması durumunda yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle kanser terapilerinde yenilikçi ve daha etkili terapötik ajanların geliştirilmesi hız kazanmış ve farklı ajanların birlikte kullanıldığı kompleks tedaviler öne çıkmaya başlamıştır. Meme kanseri tedavilerinde çoğunlukla ilaç direnci gelişmekte ve bu nedenle de metastaz oluşma olasılığı yüksek olmaktadır. Sunulan tez çalışmalarında RNAi temelli gen susturma stratejileri kullanılarak meme kanserinde ilaç direncine sebep olan genin susturulması hedeflenmiş, genetik materyalin ve antikanser ilacın taşınımı için özel bir taşıyıcı sistem tasarlanmıştır. Tez kapsamında ilaç direncine sebep olan MDR1 geninin ifadelenmesi baskılanmaya çalışılmış, bu bağlamda MDR1 genini hedef alan siRNA yüklü dekstran kaplı biyouyumlu demir-oksit manyetik nanopartikül taşıyıcılar hazırlanmıştır. Bu taşıyıcıların optimizasyonu için gerekli deneyler yapılmış ve doksorubisin yüklü dekstran kaplı demir nanopartiküller FTIR, SEM, DLS ve EDX kullanılarak karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Doksorubisin ve MDR1-siRNA taşıyıcısı olarak üretilen demir nanopartiküllerin MCF-7 hücrelerindeki P-gp ifadelenmesini baskılama durumunu değerlendirmek için ise MTT ve mRNA analizleri yapılmıştır. Sonuç olarak dekstran kaplı demir oksit nanopartiküllere başarı ile doksorubisin ve MDR-1 siRNA yüklenmiş ve MCF-7 hücre hattında geliştirilen nanopartikülün etkinliği değerlendirilmiştir. The incidence of cancer is increasing day by day. Breast cancer is the most common type of cancer in women all over the world. Chemotherapy agents used in cancer treatments are insufficient if the tumor becomes resistant. For this reason, the development of innovative and more effective therapeutic agents in cancer therapies has accelerated, and complex therapies in which different agents are used together have come to the fore. In breast cancer treatments, drug resistance often develops and therefore the possibility of metastasis is high. In the presented thesis studies, silencing of the gene causing drug resistance in breast cancer was targeted by using RNAi-based gene silencing strategies, and a special carrier system was designed for the transport of genetic material and anticancer drugs. Within the scope of the thesis, the expression of the MDR1 gene, which causes drug resistance, was tried to be suppressed, in this context, siRNA-loaded dextran-coated biocompatible iron-oxide magnetic nanoparticle carriers targeting the MDR1 gene were prepared. Necessary experiments were carried out for the optimization of these carriers and characterization studies were carried out using Doxorubicin loaded dextran-coated iron nanoparticles FTIR, SEM, DLS, and EDX.MTT and mRNA analyzes were performed to evaluate the suppression of P-gp expression in MCF-7 cells by iron nanoparticles produced as doxorubicin and MDR1-siRNA carriers. As a result, doxorubicin and MDR-1 siRNA were successfully loaded on dextran-coated iron oxide nanoparticles and the efficiency of the nanoparticle developed in the MCF-7 cell line was evaluated.
Timpanoplasti ameliyatında kullanılmak üzere doku iskelesinde fibroblast kültürü temelli biyogreft tasarlanması
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2024) Çapanoğlu, Fatih; Denkbaş, Emir Baki
Timpanoplasti ameliyatı başta orta kulak iltihabı olmak üzere değişik nedenlerle kulak zarındaki perforasyonun tamir edildiği bir ameliyattır. Burada onarım için genellikle temporal kas fasyası, tragal kartilaj, perikondriyum, yağ gibi otogreft malzemeleri sıklıkla kullanılmakta ve ameliyatların bir kısmında greft başarısızlığı ile karşılaşılmaktadır. Ameliyatta yaşanan zorluklar, greft uygulama başarısızlığı, ameliyat sonrası komplikasyonlar timpanoplastinin olumsuzluklarıdır. Sağlık biyoteknolojisi ve yapay organ tasarımında yaşanan ilerlemeler timpanoplastide biyogreft kullanımınını yaygınlaştırmıştır. Sunulan çalışmada; timpanoplastide kullanılmak üzere biyolojik olarak bozunabilen ve biyouyumlu malzemelerin kullanıldığı doku iskeleleri hazırlanması, bu doku iskelesinin hücre gelişimini destekleyecek büyüme faktörleriyle donatılması ardından fibroblast hücreleriyle entegre edilerek uygun mekanik dayanıklılık ve kararlılıkta timpanoplasti ameliyatlarında kullanılabilecek biyogreftlerin tasarlanması planlanmıştır. Bu amaçla ipek fibroin esaslı doku iskeleleri, sadece polikaprolakton polimeri kaynaklı doku iskelesi ve polikaprolakton üzerine ipek fibroin ile kaplanarak doku iskeleleri hazırlanmıştır. Hazırlanan doku iskelelerine epidermal büyüme faktörü (EGF) emdirilmek suretiyle entegre edilen fibroblastların canlılığının desteklenmesi amaçlanmıştır. Elde edilen doku iskeleleri ortalama fiber çapı, biyoaktif molekül salınımı ve entegre edilen hücrelerin canlılığı parametreleri karşılaştırılmıştır. İpek fibroin, literatürde uygulnan yöntemler ışığında ipek böceği kozasından elde edildikten sonra trifloroasetik asit ile, polikaprolakton biyopolimeri ise kloroform ve dimetil formamid karışımı içerisinde çözülerek elektroeğirme için hazırlanmıştır. Sonraki çalışmalarda biyopolimerler elektroeğirme sistemi kullanılarak mikro-nanofiber formunda doku iskeleleri oluşturulmuştur. Yapılan çalışmalarda enjektörün ucundaki iğne ile toplayıcı arasındaki mesafe (10-20 cm arası) ve uygulanan yüksek voltaj değeri (10-30 kV) değiştirilerek parametre değerlendirmesi yapmak üzere uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Burada ipek fibroin esaslı doku iskeleleri, polikaprolakton üzerine ipek fibroin ile kaplama ve sadece polikaprolakton polimeri kullanılarak doku iskeleleri hazırlanmıştır.Hazırlanan doku iskelelerinin morfolojik değerlendirmeleri taramalı elektron mikroskobu, SEM ile yapılmıştır. Gerekli optimizasyon çalışmalarının ardından membran-hücre entegrasyonunu arttırmak üzere doku iskelelerine farklı miktarlarda (10-20-40 μg EGF/mg doku iskelesi) epidermal büyüme faktörü (EGF) emdirilmiştir. Elde edilen yapılardan in vitro olarak PBS çözeltisi içerisinde farklı ortam sıcaklıklarında (+4ºC, 25ºC ve 37ºC’ta) in vitro salım deneyleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmaların son bölümünde ise hazırlanan EGF yüklü doku iskelelerinden EGF salımı zamana bağlı olarak değerlendirilmiştir. Burada da ortam sıcaklığı ile EGF yükleme oranı temel parametreler olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre ortalama çapları parametrelere bağlı olarak 100-500 nm aralığında değişen nanofiberlerlerden oluşan ipek fibroin ve polikaprolakton doku iskeleleri hazırlanmıştır. Hazırlanan doku iskelelerine emdirilen EGF’lerin önemli bir bölümü ilk altı saat içerisinde ortama salınmıştır. Salım hızının sıcaklık ve EGF derişiminin artmasıyla arttığı belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar literatürdeki sonuçlarla uyumlu bulunmuştur. Son olarak gerçekleştirilen L929 fibroblast hücrelerinin ekimi sonrasında yapılan MTT Assay testiyle, hazırlanan doku iskelelerinin biyolojik uyumlu olduğu sonucuna varılmıştır. Tympanoplasty surgery is an operation in which the perforation of the eardrum is repaired for various reasons, especially inflammation of the middle ear. Autograft materials such as temporal muscle fascia, tragal cartilage, perichondrium, fat are often used for repair here and graft failure is encountered in some surgeries. Difficulties experienced during surgery, graft application failure, postoperative complications are the disadvantages of tympanoplasty. Advances in health biotechnology and artificial organ design have made the use of biograft in tympanoplasty widespread. In the presented study, it is planned to prepare tissue scaffolds using biodegradable and biocompatible materials for use in tympanoplasty and to design biografts with appropriate mechanical durability and stability by integrating them with fibroblast cells. In For this purpose, silk fibroin-based tissue scaffolds, tissue scaffolds based only on polycaprolactone polymer, and tissue scaffolds were prepared by coating silk fibroin on polycaprolactone. It is aimed to support the viability of integrated fibroblasts by impregnating the prepared tissue scaffolds with epidermal growth factor (EGF). The obtained tissue scaffolds were compared with their average fiber diameter, bioactive molecule release and viability parameters of the integrated cells. Silk fibroin was obtained from silkworm cocoon in the light of the methods applied in the literature. And than Silk fibroin was prepared for electrospinning by dissolving it in trifluoroacetic acid and polycaprolactone biopolymer in a mixture of chloroform and dimethyl formamide. Subsequent studies, tissue scaffolds in the form of micro-nanofibers were created using the biopolymers electrospinnig system. In the studies, the distance between the needle at the end of the injector and the collector (between 10-20 cm) and the applied high voltage value (10-30 kV) were changed and applications were made to evaluate the parameters. Here, tissue scaffolds based on silk fibroin, coated with polycaprolactone fibers and tissue scaffolds were prepared using only polycaprolactone polymer. Morphological evaluations of the obtained tissue scaffolds were performed using scanning electron microscopy, SEM. After the necessary optimization studies, epidermal growth factor (EGF) was impregnated in different amounts (10-20-40 mg EGF/mg tissue scaffold) on tissue scaffolds to increase membrane-cell integration. From the obtained structures, in vitro release experiments were performed in different ambient temperatures (at +4ºC, 25ºC and 37ºC) release of PBS solution. In the last part of the studies, EGF release from the prepared EGF-loaded tissue scaffolds was evaluated depending on time. Here, the ambient temperature and the EGF loading rate are evaluated as the basic parameters. According to the results obtained, silk fibroin and polycaprolactone tissue scaffolds consisting of nanofibers with average diameters between 100-500 nm depending on the parameters have been prepared. A significant part of the EGFs impregnated into the prepared tissue scaffolds were released into the environment within the first six hours. It was determined that the release rate increased with increasing temperature and EGF concentration. The results obtained were found to be compatible with the results in the literature. Finally, with the MTT Assay test performed after the cultivation of L929 fibroblast cells, it was concluded that the prepared tissue scaffolds were biologically compatible.
Uyuşturucuların/ bağımlılık yapan malzemelerin test edilmesi/analizi için mikro/nano platformlar olarak yüzey modifiye kalem grafit elektrotlar (PGE'ler)
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Cihangiroğlu, Beste Sahra; Denkbaş, Emir Baki
Son yıllarda sağlık alanında önemli olan uyuşturucu/bağımlılık yapıcı maddeler sağlık uygulamaları dışında belirli dozun üzerinde vücuda alındığında organizmada farklı nörolojik, fizyolojik ve davranışsal etkilere sahip olan ve alındığında ölüme yol açan önemli sorunlara yol açan maddeler olarak nitelendirilebilmektedir. Uyuşturucu kullanımı, dağıtımı ve benzeri uygulamalarda bulundurulması suç sayılan bu maddelerle ilgili yasal düzenlemeler geliştirilmiştir. Günümüzde test/analiz ve tarama işlemlerinde son derece hassas sonuçlar veren bazı immünokimyasal (Elisa, EMIT, CEDIA, FPIA) ve kromatografik teknikler (GC-MS, LC-MS/MS) mevcuttur, ancak bunu sağlayan taşınabilir sistemlere ihtiyaç vardır. özellikle saha testleri ve taramalarda hızlı ve doğru sonuçlar her geçen gün artmaktadır. Son yıllarda bu sistemler arasında özellikle elektrokimyasal temelli biyosensörler en çok tercih edilenler olup, hedeflenen ilaçların/benzer maddelerin varlığında elektrokimyasal değişiklikleri farklı prensiplere göre (voltametrik, amperometrik veya kondüktometrik gibi) ölçebilmektedir. Bunlar şu anda taşınabilir ve çok kısa sürede saha ölçümleri yapabilen sistemler olarak dikkat çekiyor. Bu çalışmanın kapsamı, elektrokimyasal tabanlı bir biyosensörde kurşun kalem grafit elektrotlarının (PGE'ler) yüzey modifikasyonudur. Bu kapsamda mikro/nano ölçekli kuyular veya tepeler oluşturularak PGE'lerin yüzey alanları/ölçüm kapasiteleri arttırılmaya çalışılmıştır. Mikro/nano kuyucuklar, ince bir polimerik film ile nefes figürü tekniği ile oluşturulur ve mikro/nano tepeler, hidroksiapatit kristallerinin PGE'lerin yüzeylerinde çökeltilmesiyle oluşturulur. Daha sonra, PGE'ler bakır sülfat ile işlendi ve mikro/nano platformların NaOH ile bazik koşullarda bakır oksitlerle süslenmesine izin verildi.Çalışmanın uygulama aşamasında model ilaç düşünülmüş ve bu maddenin fosfat tampon çözeltisi kullanılarak farklı konsantrasyonlarda çözeltileri hazırlanmış ve modifiye edilmiş PGE'ler ile bir kalibrasyon eğrisi elde edilmiştir. Platformların etkinlik testlerinde, konsantrasyonu bilinmeyen aynı numune kullanılarak nicel ölçümler yapılmıştır. Sonuçlar değerlendirildi ve özellikle mikro/nano tepelerden oluşan platformun umut verici olduğu anlaşıldı ve bu yöntem kullanılarak gerçek örneklerle çalışmaya devam edilmesine karar verildi. In recent years, drugs/addictive substances cause significant health and they can be characterized as substances when taken into the body outside of health applications, have different neurological, physiological and behavioral effects in the organism and lead to significant problems that lead to death when taken above certain doses. Legal regulations have been developed regarding these substances, whose possession in drug use, distribution and similar applications is considered as a crime. Some immunochemical (Elisa, EMIT, CEDIA, FPIA) and chromatographic techniques (GC-MS, LC-MS/MS) that give extremely precise results today in the test/analysis and screening processes are available, but the need for portable systems that provide fast and accurate results, especially in field tests and scans, is growing every day. In recent years, among these systems especially electrochemical based biosensors are most favorable and they can measure electrochemical changes in the presence of targeted drugs/similar substances based on different principles (such as voltametric, amperometric or conductometric). These are currently noteworthy as systems that are portable and can perform field measurements in a very short time. The scope of this study is surface modification of pencil graphite electrodes (PGEs) in an electrochemical based biosensor. In this context, PGEs were attempted to increase the surface areas/measurement capacities by creating micro/nanoscale wells or hills. Micro/nano wells are formed by the breath figure technique with a thin polymeric film and micro/nano hills are formed by precipitation of hydroxyapatite crystals on PGEs surfaces. Then, PGEs were treated with copper sulfate, allowing the micro/nano platforms to be decorated with copper oxides in basic conditions with NaOH. In the application stage of the study, a model drug was considered, and solutions of this substance were prepared in different concentrations by using phosphate buffer solution and a calibration curve was obtained with the modified PGEs. In the effectiveness tests of the platforms, quantitative measurements were made by using the same sample which concentration is unknown. The results were evaluated, and it was understood that the platform consisting of micro/nano hills in particular was promising, and it was decided to continue the work with real samples by using this method.