Bioengineering / Biyomühendislik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/4529
Browse
12 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 12
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.Research Project Halkalı Neodmiyum Mıknatısla Hücresel Manyetik Levitasyon Tekniği Geliştirilmesi ve Uygulaması(2020) Özçivici, EnginManyetik levitasyon hücresel ve doku düzeyinde biyomühendislik uygulamalarında hücrelerin uzaktan manipülasyonu için önemli bir teknolojidir. Mevcut diamanyetik levitasyon tasarımlarının çogu, sistemin çalısma hacmini ve uygulanabilirligini sınırlayan aynı kutupları birbirine dönük iki blok mıknatıs arasında bir levitasyon haznesi içermektedir. Bu projede, biyofabrikasyon uygulamalarında kullanılmak üzere bu fiziksel sınırlamaları ortadan kaldırmak için halkalı mıknatıs tabanlı bir manyetik levitasyon sistemi olusturulmustur. Projede tanımlanan bu konfigürasyon, levitasyon sırasında besi ortamı veya hücrelerin sisteme transfer edilebilmesini ve sistemden uzaklastırılabilmesini, yüksekliginden bagımsız olarak kültür haznesi kullanılabilmesini ve böylelikle büyük boyutlu canlı yapıların üretilebilmesini ve kültürün sürdürülebilmesini mümkün kılmıstır. Biyofabrikasyon çalısmalarından önce, sistemin canlı hücrelerin levitasyonu için özkütleleri açısından uygunlugu polimerik parçacıklar ile gösterilmistir. Sistemin manyetik odaklama fonksiyonu ve hücrelerin kendi kendine bir araya gelme özelliginden yararlanarak düzenekte milimetre boyutunda 3 boyutlu canlı yapılar olusturulmus ve kültürleri cihaz içerisinde sürdürülmüstür. Burada uygulamaya sunulan manyetik levitasyon cihazı, açık bir operasyon alanı saglaması sebebiyle kültüre levitasyon esnasında ve kolay müdahale olanagı sunmustur. Proje kapsamında besi ortamındaki paramanyetik iyon konsantrasyonunu degistirerek farklı özkütlelere sahip hücre tiplerinin (kök hücre, adiposit ve kanser hücresi) levitasyonu ve 3 boyutlu yapı olusumu için manyetik levitasyon protokolleri olusturulmustur. Hücrelerin levitasyonu için gereken paramanyetik iyon konsantrasyonunun ise besi ortamın özkütlesinin arttırılması ile azaltılabilecegi gösterilmistir. Hücre saglıgı açısından zararsız oldugu proje çalısmasında gösterilmis olan bu teknik, ayrı ayrı olusturulmus 3 boyutlu canlı birimlerinin daha karmasık yapılar üretmek üzere birlesmesine de olanak saglamıstır. Ayrıca proje çıktılarında, halkalı mıknatıs tabanlı levitasyon sisteminin hücrelerden çalısılabilir mRNA izolasyonu saglayabildigi ve gen ifadesi düzeyinde çalısmalar için uygun oldugu gösterilmistir. Sonuç olarak, projede olusturulan manyetik levitasyon sistemi doku mühendisligi, ilaç testi ve kanser arastırmaları gibi çok çesitli uygulamalarda kullanım alanı bulabilecektir.Article Novel Coronavirus Disease: Overview and Recent Situation(İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Sağlık Bilimleri Fakültesi, 2020) Öksel, Ceyda; Bilgi, Eyüp; Başlar, Muhammet Semih; Çeşmeli, Selin; Tomak, Aysel; Hanoğlu, Berçem DilanIn the last days of 2019, local hospitals in Wuhan city (population of 11 million) reported several pneumonia cases with unknown etiology among people linked to the Huanan Seafood Wholesale Market. The virus, which is thought to be the source of the unknown viral infection, was first identified as a new type of coronavirus on January 7, 2020. With the first case reported in Thailand about a week later, the virus’s spread outside the borders of China became apparent. In an alarmingly short time, the new type of coronavirus disease (called COVID-19) started to gain worldwide recognition with the detection of various COVID-19 cases in multiple countries, including Japan, South Korea, USA, Singapore, France, Germany, Italy, Spain, and England. As a result of its rampant spread and fatal clinical manifestations, the coronavirus outbreak was declared a pandemic on March 11, 2020, by the World Health Organization (WHO). Turkey announced its first confirmed case of COVID-19 on the same date that WHO characterized COVID-19 as a pandemic. As of April 2020, the COVID-19 pandemic has traveled to 209 countries and territories around the world, infecting more than 3 million people. Since specific treatment and vaccine for COVID-19 are not yet available, early case detection and preventive healthcare practices (isolation, social distancing, and personal hygiene) play a critical role in combating the COVID-19 outbreak. This review is intended to build an overall picture of the COVID-19 outbreak based on the available scientific knowledge.Conference Object Citation - WoS: 2Citation - Scopus: 2Portatif ve Düşük Maliyetli Merceksiz Holografik Mikroskop Platformu ile Nanoparçacık Tespiti(IEEE, 2020) Delikoyun, Kerem; Keçili, Seren; Tekin, Hüseyin CumhurIn the biological and medical science, detection of biomolecule at very low concentration (<100 pg/mL) is of great importance and it is extensively used in the diagnosis of diseases, drug response monitoring and cancer research. For biomolecule detection tests, captured biomolecules generate signals (fluorescence, color, etc.), which are analyzed by trained personnel in bulky, high cost and fragile devices. However, for clinical applications, the access to these tests is very difficult at resource-limited settings. Lensless holographic microscopy provides high resolution imaging of samples without the need of expensive and fragile optical elements (mirror, lens, filter, etc.) used in traditional imaging technologies. While this technology offers a robust, portable and low-cost design, it enables fully automated processing of the sample image with digital processing schemes and this can also help eliminate user error. In this study, lensless holographic microscopy platform, which can be used in surface coverage assays for the detection of biomolecules, is proposed. It has been shown that nanoparticles (700-1200 nm) used as labels in surface coverage assays for the detection of biomolecules could be sensed on the platform. Therefore, it is anticipated that biomolecules detection could be realized rapidly and sensitively with this easy-to-use and low-cost imaging platform at the location where the high-level health institutions are not available and even at point-of-care settings.Article Lif Kabağı Takviye Edilmiş Kitosan-ipek Hidrojel Kompozit Doku İskelelerinin Kıkırdak Doku Hasarı Tedavisinde Kullanımının Araştırılması(2021) Çolpankan Güneş, Oylum; Özer, İbrahim Erkut; Kara, Aylin; Ziylan Albayrak, Aylin; Havıtçıoğlu, HasanKıkırdak doku hasarlarının onarılmasındaki mevcut tedaviler, kıkırdağın kendi kendini iyileştirme kapasitesinin düşük olması nedeni ile sınırlıdır. Son yıllarda doku mühendisliği, kıkırdak rejenerasyonu için umut verici bir yaklaşım olarak önerilmektedir. Bu çalışmada, kıkırdak doku hasarları için lif kabağı ile güçlendirilmiş ipek fibroin/kitosan hidrojeller hazırlanmıştır. Biyouyumlu, biyolojik olarak parçalanabilir ipek fibroin ve kitosan polimerleri, doğal ve toksik olmayan bir çapraz bağlama maddesi olan genipin ile çapraz bağlanmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) sırasıyla morfoloji ve kimyasal yapı karakterizasyonu için kullanılmıştır. Viskoelastik özelliklerin belirlenmesi için dinamik mekanik analiz cihazı (DMA) kullanılırken, iskelelerin mekanik özelliklerini incelemek için basma testi kullanılmıştır. Doku iskelelerinin sitotoksisitesi, hücre canlılığı ve çoğalması tavşan mezenkimal kök hücreleri kullanılarak LDH, WST ve kollajen testi ile araştırılmıştır. Üretilen hidrojel kompozit doku iskelelerinin tamamının birbirine bağlı mikro gözenekli bir yapıya sahip olduğu ve lif kabaklarının yapıya iyi entegre olduğu görülmektedir. Ağırlıkça %0,3 genipin ile çapraz bağlanan hidrojel kompozit doku iskelesi (L-CSG3), eklem kıkırdağıyla karşılaştırılabilir su içeriği (94,4±% 0,2), tan ? (1 Hz'de 0,18) ve basma modülü (5,5 MPa) değerleri göstermiştir. Ayrıca, in-vitro test sonuçlarına göre, bu hidrojel kompozit doku iskelesi, tavşan mezenkimal kök hücrelerinde gelişmiş canlılık göstermiştir. Sonuç olarak, bu hidrojel kompozit doku iskelesi, kıkırdak dokusu rejenerasyonu için umut vaat ettiği söylenebilir.Article Kronik Hastaların Uzaktan İzlemine Yönelik Teletıp Platformu(Dokuz Eylül Üniversitesi, 2020) Tekin, Hüseyin CumhurKronik hasta sayısı dünya genelinde artış göstermektedir. Bu nedenle kronik hastalıkların kontrol altına alınabilmelerinde etkili bir hastalık yönetimi ihtiyacı doğmuştur. Bu hastalıkların kontrolünde hastaların uzaktan takibine olanak sağlayan teletıp sistemlerinin büyük fayda sağlama potansiyelleri vardır. Etkin teletıp sistemlerinin geliştirilmesinde ise söz konusu bu sistemlerin ölçeklenebilirliğini ve sürdürebilirliğini sağlamak önem arz etmektedir. Bu çalışmada, kronik hastaların uzaktan izlemini gerçekleştirebilmek için yeni bir teletıp platformu önerilmektedir. Bu platform hastalara, sağlık verilerini sistem üstünden takiplerini yapan sağlık personeli ile doğrudan ve kolaylıkla paylaşabilme olanağı sunmaktadır. Sağlık personeli ise, hastalık seyrindeki gelişmeleri ve tedavi hedeflerini bu veriler sayesinde uzaktan kontrol edebilmektedir. Ayrıca sağlık personeli, platform üstünden hastaya özel olarak belirleyeceği sağlık verisi eşik değerleri ile, kendisine ve/veya hastaya otomatik bildirim mesajı gönderebilmekte, böylelikle hasta verilerini sürekli manuel olarak incelemek yerine, platform üstünden gelecek bildirimler vasıtasıyla hastaya gerekli müdahaleyi vakit kaybetmeksizin yapabilmektedir. Önerilen platform ile kronik hastalık yönetimi iyileştirilebileceği gibi, sağlık personeline olabildiğince az iş yükü getirilerek verilecek sağlık hizmetinde verim ve kalite artışı sağlanabilecek, böylelikle platformun sürdürülebilirliği de temin edilebilecektir. Çalışmada platformun ölçeklenebilirliği, eş zamanlı istek testleri ile analiz edilmiştir. Platform üstünden bildirim mesajı göndermenin, 500 eş zamanlı istek için düşük tepki süresi (<750 ms), yüksek verimlilik (>200 istek/s) ve düşük hata oranı (<%1.5) ile gerçekleştiği gözlenmiştir. Bu sonuçlar tasarlanan teletıp platformunun, birçok kullanıcıdan gelen veri akışının üstesinden gelebileceğini ve platformun ölçeklenebilir olduğunu göstermektedir.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.Conference Object Citation - WoS: 1Citation - Scopus: 5Otomatik Dijital İmge Analizi Kullanılarak Manyetik Levitasyon Platformunda Mikroparçaçıkların Özkütlelerinin Belirlenmesi(IEEE, 2018) Tekin, H. CumhurIn this study, a program, which will allow an automatic determination of density data by performing digital image analysis for a magnetic levitation platform used to determine the densities of microparticles, is presented. With this program, by processing the images of the magnetic levitation platform, the positions of the microparticles on the platform can be determined and the corresponding density values can be found. Thus, the densities of microparticles can be detected automatically at a resolution of 0.27 mg/mL.