Development of microfluidic platforms for therapeutic purposes
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ELİF GENÇTÜRK
Danışman: ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez, hücre biyolojisinde kullanılan mikroakışkan sistemlerin geliştirilmesinin ve uygulamalarının güncel durumuyla, laboratuvarımızda üretilen termoplastik tabanlı mikroakışkan cihazlarla yapılan deneylerin analizlerini açıklamaktadır. COP tabanlı mikrobiyoreaktörler, sıcak kabartma ve termo sıkıştırmalı bağlama yöntemleriyle üretildi. Mikroakışkan biyoreaktör deneylerinde maya hücreleri RFP:Nop56 proteininin hücre döngüsündeki değişikliklerini ve protein sentezini izlemek için kullanılırken, memeli hücreleri (THP-1) apoptozda rolü olan GFP:ASC geninin takibi için kullanıldı. Maya hücrelerine HU, metformin, temsirolimus ve HMF kimyasalları uygulanarak hücrenin bu ilaçlara yanıtları araştırıldı. Hesaplamalı sistemler biyolojisi yaklaşımıyla, mayaya özgü genom ölçeğinde bir metabolik model yeniden yapılandırıldı ve HMF'nin büyüme ve etanol üretimi üzerindeki engelleyici etkisi, maya metabolik ağı içindeki iç akış dağılımı akı denge analizi ile hesaplanarak detaylandırıldı. Kansere karşı uygun tedavi stratejileri geliştirmek ve elektrik alan etkisini (TTFFields) incelemek için, COP tabanlı mikrobiyoreaktöre iç içe Cr/Au elektrotlar entegre edildi. Yüksek elektrik alan deneyinde, maya hücreleri elektroporasyondan geçerken, düşük elektrik alan deneyinde hücrelerin mitoz süresi uzadı. Ayrıca, insan monositik lösemi hücre hattı THP-1 hücreleri, damlacık tabanlı iki fazlı mikroakışkan aygıtlarda üç farklı inhibitör ilaç ile test edildi. İlaçların etkisi altındaki hücrelerde apoptozdan sorumlu ASC geninin floresan yoğunluğunda bir artış gözlendi. Bu tezin ortaya koyduğu en önemli sonuç, mikroakışkan platformların tümörler üzerindeki ilaç etkilerini incelemek ve hücreden hücreye heterojenliği gözlemlemek için başarıyla kullanılabileceği, dolayısıyla da kansere yönelik geliştirilecek tedavi stratejilerine ışık tutabileceğidir. Bu mikroakışkan biyoreaktörler halen araştırma ve geliştirmeye açıktır ve incelenen durumlarda sisteme özgü çözümler bulunması gerekmektedir.