Bioengineering / Biyomühendislik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/4529
Browse
Search Results
Research Project Erişkin kök hücrelerinde doku yönelimi ve dış mekanik etkilere bağlı gelişen altyapısal değişikliklerin karakterizasyonu(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2015) Özçivici, Engin; Yalçın Özuysal, Özden; Meşe Özçivici, GülistanMekanik titreşim uygulanması hem kemik hücrelerinde mineralizasyonu arttırdığı hem de kemik iliğindeki kök hücrelerini kemik yönelimine soktuğu için kemik kütlesini arttırıcı bir etkiye sahiptir. Mekanik sinyaller ayrıca yağ dokusu oluşumunu kemik iliği ve diğer yağ depolarında engeller özelliklere sahiptir. Kemik ve yağ hücrelerinin ortak bir hücre tipinden geldikleri düşünülürse, mekanik titreşim sinyalleri kullanılarak kemik oluşumu arttırılırken eşzamanlı olarak yağ oluşumu azaltılabilir. Halihazırda kemik iliği kök hücrelerinin bu tip mekanik titreşim sinyallerine duyarlı olup olmadığı ve eğer duyarlıysa bu sinyallere nasıl adapte olduğu henüz net olarak bilinmemektedir. Burada fare kemik iliğinden alınan mezenkimal D1-ORL-UVA kök hücreleri atıl durumda, kemik yöneliminde ya da yağ yönelimindeyken günlük mekanik titreşimlere (0.15g, 90 Hz, 15dk/gün) 7 gün boyunca maruz bırakıldı ve bu titreşimlerin hücrelerde yarattığı hücresel, morfolojik ve moleküler değişimler araştırıldı. Atıl durumdaki kök hücrelerde mekanik sinyaller hücre üremesini, hücrelerin toplam aktin miktarını ve kalınlığını arttırdığı gözlendi. Kemik yönelimi sırasında da mekanik sinyaller toplam aktin miktarı, aktin kalınlığı ve hücrelerin membran pürüzlülüklerini arttırdılar. Yağ yönelimi sırasında ise uygulanan mekanik kuvvetlerin hücrelerin yağ biriktirmesinden kaynaklanan morfolojik ve altyapısal etkileri geri çevirdiği gözlendi. Mekanik titreşimlerin ayrıca tüm yönelimler için hücrelerarası iletişimi arttırdıkları gözlendi. Sonuçlar yüksek frekanslı ve düşük genlikli mekanik titreşimlerin mezenkimal kök hücrelerin yönelimlerini belirleyen faktörlere önemli etkilerde bulunduklarını düşündürmektedir. Klinik aşamaya ulaşabilirse bu sonuçlar ilaçtan bağımsız bir etkinin kemik erimesi ve obezite için kullanılabileceğini düşündürmektedir.Research Project Birden fazla biyomolekülün algılanması için akıllı nanoyapı dizileri(2014) Zareie, Hadi M.; Bulmuş, VolgaBiyolojik maddelerin hızlı, nicel ve paralel bir şekilde algılanabilmesine, biyomedikal, çevre, biyoteknoloji, savunma ve tarım gibi birçok alanda ihtiyaç duyulmaktadır. Birim kütle başına çok geniş yüzey alanına sahip olan nanomalzemeler boyuta ve şekle bağlı eşsiz kimyasal ve fiziksel özellikler sergilerler. Bu özellikleri sayesinde nanomalzemeler, biyolojik numunelerin algılanmasında son derece duyarlı, etikete/işaretlemeye ihtiyaç duymayan, hızlı metotlar geliştirmek için eşsiz fırsatlar sunmaktadır. Bu projede hedefimiz, birden fazla biyolojik maddenin etikete/işaretlemeye ihtiyaç duymadan, nicel ve paralel şekilde algılanması için duyarlı ve hızlı bir sistemin geliştirilmesine yönelik olarak sıcaklık-duyarlı polimerler ve biyomoleküller ile fonksiyonelleştirilmiş sandviç-benzeri nanoyapıların desenli dizilerinin üretilmesi ve çoklu biyomolekül bağlanma olaylarının bir fonksiyonu olarak lokalize yüzey plazmon rezonansının (LSPR) ve kapasitansının incelenmesidir. Bu amaçla öncelikle sandviç-benzeri nanoyapıların desenli dizinleri nanoküre litografisi tekniği ile üretilmiştir. Sandviç-benzeri nanoyapılar, metal-yalıtkan-metal üçlü tabakalardan oluşturulmuştur. Bu nanosandviç dizileri, model biyomoleküller (biyotin, glutatiyon ve tek-sarmal oligoadenin) ve sıcaklıkduyarlı polimer ile fonksiyonelleştirilmiştir. Nanosandviç dizilerinin hazırlanması ve yüzey modifikasyonları, taramalı elektron mikroskobu, atomik kuvvet mikroskopisi, UV-görünür-yakın kızılötesi spektrofotometrisi aracılığıyla LSPR ölçümleri, X-ışını fotoelektron spektrometresi (XPS) gibi farklı teknikler ile doğrulanmıştır. Farklı transdüksiyon mekanizmalarını incelemek için, polimerler ve biyomoleküller ile fonksiyonelleştirilmiş nanodizilerin lokalize yüzey plazmon rezonansı ve kapasitansı, çoklu biyomolekül bağlanma olaylarının bir fonksiyonu olarak ölçülmüştür. LSPR ve XPS kapasitans ölçümleri, nanodizilerin işlevselleştirilmesi adımlarını ve daha da önemlisi sıcaklık kontrollü olarak biyotin-streptavidin ve oligoadenin-oligotimin veya biyotin-streptavidin ve glutatiyon-glutatiyon Stransferaz biyotanıma olaylarını açıkça göstermiştir. Sonuç olarak, bu projenin çıktısı biyomedikal, çevre, biyoteknoloji, tarım, savunma ve benzer endüstrilerde doğrudan uygulamaları olacak yeni ve iyileştirilmiş biyosensörlerin geliştirilmesine yönelik yeni nanomalzemeler ve yöntemler olmuştur.Research Project Manyetik levitasyon yöntemiyle kemik hücrelerinin ağırlıksız ortamda kültürlenmesi(2019) Tekin, Hüseyin Cumhur; Arslan Yıldız, Ahu; Özçivici, EnginMekanik kuvvetler canlılarda özellikle kas ve kemik dokularının sağlıklı formlarda bulunmasında ve fonksiyonlarını yerine getirmesinde önemli rol oynarlar. Mekanik kuvvetlerin kısmen ya da tamamen ortadan kalktığı felç, yatalaklık, yaşlılık ve yerçekimsiz ortam koşulları kas ve kemik dokusunda ciddi miktarda kayıplar meydana getirmektedir. Kemik doku kayıplarına ek olarak mekanik yüklenmenin ortadan kalkması kemik iliğinde bulunan ve kemik hücre havuzunu oluşturan mezenkimal kök hücrelerin yağ yönelimine girmelerine ve kemik iliğinin aşırı miktarda yağlanmasına sebep olur. Bu durum kemiklerde kırılma riskini arttırır. Ayrıca yağ yönelimine bir kez giren kök hücreler kronik olarak tekrar kemik oluşturmaya, dolayısıyla rejenerasyona kolayca yönelemezler. Yaşam koşulları ya da ilerleyen yaş sebebiyle bir insanın kemik kütlesini kaybedip yağ kütlesi kazanmasının birey ve toplum için ciddi bir sosyo-ekonomik maliyeti vardır. Modern toplumda yaş ortalaması artıp hareket ihtiyacı azalırken, kemik erimesi (osteoporoz) ve şişmanlık (obezite) oranlarında da bir artış görülmekte ve bu hastalıkların tedavisi için gereken maddi kaynaklar toplum refahını kısıtlamaktadır. Bu durumla mücadele edebilmek için tedaviye yönelik biyomedikal yaklaşımların geliştirilmesi gerekmektedir. Mekanik kuvvet yoksunluğu ile kemik erimesinin arasındaki ilişkinin incelenmesi için günümüzde gönüllü yatalaklık, fiziksel sınırlama ve kasılmayı önleyici ajanların kullanılması gibi yöntemler tercih edilmektedir. Ancak bu teknikler uygulama zorluğu ve barındırdığı etik problemler dolayısı ile verimli olarak kullanılamamaktadır. Bunun yanı sıra da hücre bazındaki mekanik kuvvet yoksunluğu veya ağırlıksız ortam çalışmaları pahalı uzay uçuşları veya biyoreaktör sistemlerine olan gereksinimden dolayı detaylı olarak gerçekleştirilememektedir. Son yıllarda temel amacı hücre ayrıştırma olarak geliştirilen manyetik levitasyon tekniği kemik hücrelerinin ağırlıksız ortamda incelenebilmesi için oldukça önemli bir fırsat yaratmıştır. Bu projenin amacı manyetik levitasyon prensibini kullanarak kemik ve kemik iliği hücrelerini ağırlıksız ortamda kültürleyerek, oluşan moleküler ve hücresel değişimleri kısa ve uzun vadeli olarak incelemektir. Bu amaca ulaşmak için hücre kültürü sırasında besiyeri ortamı Gadolinyum iyonları kullanılarak paramanyetik hale getirilmiş ve hücreler iki adet neodymium mıknatısın yaratacağı manyetik ortamda ağırlık vektörleri sıfırlanmış şekilde asılı kalmıştır. Projenin sonuçlanması ile manyetik levitasyon tekniği ile ağırlıksız ortamda kemik hücre kültürü teknolojisi geliştirilmiş olacak, ayrıca kemik hücrelerinin ağırlıksız ortamda verdikleri hücresel ve moleküler yanıtların kolay ve ucuz bir şekilde incelenmesi sağlanmıştır.Article The Ordering of Smokers’ Toothpaste Choice Criteria With Fuzzy Model(Atatürk Üniversitesi, 2019) Tarım, Ergün Alperay; Kuruoğlu Kandemir, Emel; Mevsim, VildanAim: There are some measures that smokers can cease or prevent damage caused by smoking. They may also choose some product features that may be more helpful to them like toothpaste selection etc. The preferences of smokers vary because of the variety of toothpaste in the market and a high number of products. The aim of this study is to determine the importance of toothpaste selection criteria in order to determine the decision and toothpaste selection. Material and method: Fuzzy DEMATEL model is used effectively in decision making problems. This model, which can rank the decision criteria in order of importance even for a single individual, is a more effective and important model in ordering the decision criteria of a large number of individuals. In this study, fuzzy DEMATEL model was used to determine the importance of toothpaste selection criteria. In this study, 7 toothpaste selection criteria were determined by data obtained by taking user and expert opinions. After the determination of criteria, the information form was applied to the model to show the criterion importance preferences of smokers. Results: According to the preferences of smokers, the selection criteria of toothpaste were placed in the order with the fuzzy DEMATEL model. The most important criteria is toothpaste package appearance, while the least of the 7 criteria is determined as the criteria that Sensation of Person. Conclusion: As a result, the toothpaste properties that the smokers would prefer, ie the toothpaste selection criteria are listed in importance. In other words, it is given the ranking of preference criteria for smokers when choosing toothpaste.Article Citation - WoS: 4A Src/Abl Kinase Inhibitor, Bosutinib, Downregulates and Inhibits Parp Enzyme and Sensitizes Cells To the DNA Damaging Agents(Türk Biyokimya Derneği, 2018) Kırmızıbayrak, Petek Ballar; İlhan, Recep; Yılmaz, Sinem; Günal, Selin; Tepedelen, Burcu ErbaykentBackground: Poly(ADP-ribosyl)ation (PARylation) catalyzed mainly by PARP1 is a highly regulated posttranslational modification associated with several pathways in cellular physiology and genotoxic deoxyribonucleic acid (DNA) damage response. PAR polymers and PARP enzyme function in DNA integrity maintenance and several PARP inhibitors have entered clinical phase studies for cancer therapies. Material and methods: The effect of bosutinib, a dual Src/Abl kinase inhibitor, on PARylation was fluorometrically measured. The cytotoxic and chemosensitizing effects were assessed by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. The levels of DNA repair proteins and PARP enzyme were examined by immunoblotting. Results: In this study, bosutinib is characterized as a novel PARP inhibitor. Bosutinib inhibited oxidative stress-induced cellular PARylation and nuclear foci formation by downregulating PARP1 levels. Bosutinib was found to be more cytotoxic on Capan1 cells with BRCA2 mutation. Furthermore by acting as a chemosensitizer, bosutinib enhanced the cytotoxicity of doxorubicin (DOXO) and etoposide (ETP) by decreasing phosphorylation of DNA repair enzymes checkpoint kinase 1 (Chk1) and ataxia-telangiectasia mutated (ATM). Conclusion: By inhibition of both PARP and DNA damage checkpoint kinases, bosutinib increased the phospho-H2AX levels, an early indicator of DNA double strand breaks.Article Optimization of Precursor and Elicitor Utilization in Batch Cultures of Astragalus Trojanus Stev.(2018) Nartop, Pınar; Gürel, Aynur; Akgün, İsmail Hakkı; Bedir, ErdalElicitor and precursor applications are commonly used to induce secondary metabolism in plant cell cultures. In this study, methyl jasmonate, jasmonic acid, salicylic acid and pectin were used as elicitors and ?-sitosterol was used as a precursor in batch cultures of Astragalus trojanus in order to trigger astragaloside IV and cycloastragenol productions. Growth parameters (fresh and dry weights and dry weight percentages) of batch cultures were also evaluated in order to understand the effects of elicitors and precursor on primary metabolism. All elicitors and precursor used in this study triggered metabolite production at different stages of culture period. The highest astragaloside IV accumulation (0.9435 µg/mg) was detected in medium supplemented with 50 µM methyl jasmonate at the 14th day of culture period, whereas the highest cycloastragenol concentration (0.3626 µg/mg) was found in medium supplemented with 50 µM jasmonic acid at the 28th day of culture period. Large scale cultivation was also performed and 0.3759 µg/mg astragaloside IV was detected in medium supplemented with 50 µM methyl jasmonate at the 14th day.Article Pterigynandrum Filiforme Hedw. Türünün Antimikrobiyal Aktivitesinin Belirlenmesi(Çankırı Karatekin Üniversitesi, 2017) Yetgin, Ali; Şenturan, Merve; Benek, Atakan; Efe, Ebru; Canlı, KeremPterigynandrum filiforme Hedw. Orta Avrupa ve Anadolu’nun dağlık alanlarında orman altlarında yaşayan bir karayosunu türüdür. Yayılış alanı geniş olduğu için bulunması kolaydır. Antimikrobiyal çalışmaların amacı dünya üzerinde enfeksiyon hastalıklarına sebep olan mikroorganizmaların etkilerini yok edebilen maddelerin bulunmasıdır. Yapılan antimikrobiyal aktivite çalışmasıyla P. filiforme’nin 17 bakteri ve 1 maya türü üzerindeki etkisi analiz edildi. Etanol ekstraksiyon yöntemi ile 0.27 ve 0.93 mg örnekler hazırlandı ve disk difüzyon yöntemi ile geniş spektrumlu antimikrobiyal analizi yapıldı. P. filiforme karayosununun antimikrobiyal potansiyeli konusunda literatürde herhangi bir araştırma bulunmamaktadır. P. filiforme örnekleri ile çalışılan bakterilerde antimikrobiyal etki belirlenmiştir. Bunlar gram pozitif bakteriler olan S. aureus, B. subtilis, L. monocytogenes ve E. faecalis; gram negatif bakteriler olan K. pneumoniae ve S. enteritidis olmaktadır.Article Optimization of Hnox Protein Production in Escherichia Coli(Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, 2017) Sürmeli, Nur BaşakHemoproteinler canlılarda steroid biyosentezinden solunuma, sinyalizasyondan ilaç metabolizmasına kadar pek çok farklı biyolojik süreçlerde önemli görevler üstlenirler. Endüstride, hemoproteinler kolesterol düşürücü pravastatin, rahim ve rahim ağzı kanserlerinin hormonal tedavisinde kullanılan progesteron, alerji ve yangı'ya karşı kullanılan kortizon gibi ilaçların üretiminde kullanılmaktadır. Bunların yanı sıra hemoproteinlerin ilaç geliştirilmesi, biyolojik iyileştirme gibi alanlarda kullanılması da planlanmaktadır. Moleküler biyoloji ve protein tasarımı tekniklerinin gelişmesi ile bu proteinlerin endüstriyel uygulama alanları da genişleyecektir. Hemoproteinlerin bu alanlarda yaygın kullanımı karşısındaki en önemli engellerden biri Hem kofaktörüne bağlı bir şekilde yüksek miktarda hemoprotein üretilememesidir. Bu çalışmada Hem kofaktörüne bağlı bir şekilde üretilen hemoprotein miktarını en yüksek seviyeye getirebilecek koşullar araştırılmıştır. Bu çalışma kapsamında bakteride hemoprotein üretimini etkileyen en önemli üç etken olan indükleyici izopropil ?-D-l-tiyogalaktopiranosid (IPTG), ve Hem öncül molekülü ?-aminolevülinik asit (ALA), ve ekspresyon sıcaklığı incelenmiştir. Bu etkenlerin termofilik hemoprotein TtHNOK üretimine etkisi araştırılmıştır. Özellikle, ALA pahalı bir molekül olduğu için hemoproteinlerin üretiminde kullanılan ALA miktarının optimizasyonu önemlidir. Bu çalışma sonucunda Escherichia coli bakterisinde Hem kofaktörüne bağlı TtHNOK proteinin üretimi için en uygun koşulların düşük sıcaklık, 0,5 mM IPTG ve 1 mM ALA olduğu gösterilmiştir. Bu çalışmada çıkan sonuçlar Hem kofaktörüne bağlı hemoprotein üretiminde ALA konsantrasyonun ve ekspresyon sıcaklığının önemli olduğunu göstermiştirArticle Astragalus Trojanus Stev. Batch Cultures: Cycloartane-Type Metabolite Accumulation in Response To Ph, Sucrose and Casein Hydrolysate(Hacettepe Üniversitesi, 2019) Nartop, Pınar; Gürel, Aynur; Akgün, İsmail Hakkı; Bedir, ErdalI n this study, two grams of callus regenerated from stem and leaf explants of Astragalus trojanus Stev. were cultured in Woody Plant Medium (WPM) supplemented with 1 mg/L 2,4-D for four weeks and used as inoculum in order to investigate the effects of working volume and media composition. The highest biomass was obtained in 250 mL flask with astragaloside IV (1.66 µg/mg) and cycloastragenol (0.19 µg/mg) accumulation. Different concentrations of sucrose and casein hydrolysate (1 and 2 g/L) were also tested and the effect of pH was also investigated. Biomass accumulation cannot be enhanced, however, astragaloside IV and cycloastragenol content was ascended. The highest astragaloside IV (95.23 µg/mg) and cycloastragenol (5.93 mg/mg) accumulations were obtained at pH 6.8 and 2 g/L casein hydrolysate, respectivelyArticle Investigation of Breast Cancer Cells and Phospholipid Cell Membrane Interactions(İzmir Tepecik Eğitim ve Araştırma Hastanesi, 2019) Yıldız, Ahu ArslanObjective: Circulating tumor cells have an important role in the pathogenesis of metastasis. Metastasis occurs through few steps including arrival of circulating tumor cells to distant tissue and organs, their adherence to the target tissue, and then formation of a new tumor. To understand the mechanism of this process it is necessary to investigate the interaction of cancer cells with other molecules and cells of the target tissue, and most importantly interaction with lipids forming the cellular membrane. Methods: To better understand the process of cancer cell adhesion onto lipid membranes and the ionic interactions that are involved in cell adherence, surfaces functionalized with tethered bilayer lipid membrane (tBLM) were utilized in this work as an experimental platform. Either lipid surfaces functionalized with cationic POEPC: PC or anionic POPS: PC fwere examined to observe the ionic interaction of charged phospholipid membrane and MDA-MB231 breast cancer cells. Results: Adhesions of MDA-MB-231 breast cancer cells and NIH-3T3 mouse fibroblast cells to positively charged POEPC: PC lipid surfaces,and their dissemination was observed during examinations using Surface Plasmon Resonance (SPR) method. The results were further confirmed with cell viability and proliferation studies that shows cationic POEPC: PC lipid surfaces were able to facilitate and increase the cell adhesion. Conclusion: These results reveal the cationic phospholipid structures favour the enhanced cancer cell adhesion.