Kök Hücre ve Doku Mühendisliği
advertisement
KökHücreveDokuMühendisliği DokuMühendisliği • 22Mayıs2000TimeDergisi • Geleceğinenpopüler meslekleri; 1. 2. 3. 4. 5. DokuMühendisleri GenProgramlayıcıları ÇiBçiler Frankenfoodtakipçileri BilgiMadencileri(Dataminers) DokuMühendisliği • DokuMühendisliği,hasargörmüşyadaolmayanvücut parçalarınınyerinekullanılmaküzereinvitroyadainvivo ortamdadokuveyaorganlarıngelişQrilmesiolarak tanımlanmaktadır. DokuMühendisliği • DokuMühendisliği,hücrevebiyomateryallerinfonksiyonel birdokuoluşturmaküzerebirarayageQrilmesiişlemidir. DokuMühendisliği • Günümüzdedokumühendisliğiçalışmalarıileçoksayıdadoku veorganıntamamınınyadabirbölümününinvitroveyain vivoortamdaoluşturulmasıhedeflenmektedir; - - - - - - - Deri Kıkırdak Kandamarları Kemik Kas Karaciğer Böbrek,vs... DokuMühendisliği • Dokumühendisliğiçalışmalarına özellikleklinikaçıdanbüyük önemesahipolduğuiçinihQyaç duyulmaktadır; - Kardiyovaskülerhastalıklar (Kalpkrizi,damarUkanıklıkları) - Kemik(Kaynaşamayankırıklar, kanserhasarı) - Sinirsistemi(Omurilikhasarları, dejeneraQfhastalıklar) DokuMühendisliği • Birdokuveyaorganıninvitroortamdaoluşturulabilmesiiçin dokuveorganyapısınınçokiyianlaşılmasıgerekmektedir. Temelolarak; Bütündokularbirçokkatmanıolanyapısalbirhiyerarşi içerisindeoluşurlar... • Mikroseviyedenmakroseviyeyekadarbirçokaşamadabu hiyerarşikyapıkorunur. DokuMühendisliği • Tendon DokuMühendisliği • Böbrek DokuMühendisliği • Buhiyerarşikyapıyıçözümleyebilmekiçinbirdokuiçerisinde bulunanhücrelervebuhücrelerinçevreleriileolanilişkileri çokiyianlaşılmalıvebubilgilerinvitroortamayansıUlmalıdır. HücreKaynağı Embriyonikkökhücre YeQşkinkökhücre Progenitörhücre Sinyaller Büyümefaktörleri İlaçlar Mekanikkuvvetler EkstraselülerMatriks Metaller Seramik SenteQkpolimerler Doğalpolimerler DokuMühendisliği • HücreKaynağı DokuMühendisliği • HücreKaynağı DokuMühendisliği • Sinyaller • Farklılaşmayıindükleyebilmekve hücrelerinyaşamsaldevamlılıklarını sağlamakiçin - Hücretürüneözgü - DozvesüreopQmizasyonu • Dokuyapısınınoluşabilmesiiçin hücreçoğalmasıvegöçünü teQklemekiçin DokuMühendisliği • EkstraselülerMatriks • Hücrelerinbirbirlerine tutunması, • Bulunduklarıdokunun3 boyutluyapılarını oluşturmaları • Aynızamandahücrelerin birbirleriileileQşimkurmaları içingerekliolan mulQ-fonksiyonelbirortamdır. DokuMühendisliği • Scaffold(İskelet) • Dokumühendisliğiçalışmalarındaekstraselülermatriksitaklit edenortamlaroluşturularakinvivoortamdakinebenzer şartlaroluşturulmayaçalışılır. DokuMühendisliği • İdealScaffoldnasılolmalıdır? - - - - - 3boyutluyapıdaolmalıdır, Porluyapıdaolmalıdır, Biyo-uyumluolmalıdır, Biyo-parçalanıryapıdaolmalıdır, Uygunyüzeykimyasıolmalıdır, DokuMühendisliği • Scaffold - Hücretutunmavegöç etmesineimkanverir, - Hücreleriçingerekliolan sinyallerinverimlibirşekilde difüzeolmasınısağlar • FaredekulakbüyümemişQr.Uygun scaffoldvehücreleryerleşQrilerek hücrelerinbuscaffoldüzerinde büyümesisağlanmışUr. DokuMühendisliği • Scaffold - Polimerler - Ekstraselülermatriksproteinleri(Kollajen,laminin, fibrin) - Seramik(kalsiyumfosfat)veporluyapılar - Kalıcıyadazamanlayokolanmateryaller DokuMühendisliği • KardiyovaskülerDokuMühendisliği • Kalpkriziveinmedünyagenelindeensıkgörülen1.ve3. ölümsebebidir. • 2yılda%60sağkalım • Kalpkrizi(miyokardiyalenfarktüs)sonrasındafonksiyonunu kaybetmişyaradokusu • Hastaların%40’ındanfazlasındadokuhasarıkalpnakli gerekQrmektedir. DokuMühendisliği • KardiyovaskülerDoku Mühendisliği • Tedaviamaçlıolarak; - BalonanjiyoplasQ - Damariçistent - DamargraBiileby-pass • Bütüntedaviyaklaşımlarında ortalamaömür10yıl olabilmektedir. DokuMühendisliği • KardiyovaskülerDokuMühendisliği HücreKaynağı Embriyonikkökhücre Mesenkimalkökhücre Endotelyalprogenitörkökhücre Sinyaller VEGF TGF-β FGF BMP PDGF EkstraselülerMatriks Matrijel Kollajen Alginate Fibrin PLA PGA DokuMühendisliği • KardiyovaskülerDokuMühendisliği ü Hangikökhücrekaynağıkullanılmalıdır? ü Hücrelerinenjeksiyonunasılyapılmalıdır? ü Nekadarhücregereklidir? ü Hücrelernezamanenjekteedilmelidir? ü Nasılbirekstraselülermatrikiçeriğikullanılmalıdır? DokuMühendisliği • KardiyovaskülerDokuMühendisliği • Dokumühendisliğiçalışmalarındametodolojiçokönemlidir!!! • 2007yılındayapılanneredeysebirbirininaynıolaniki çalışmadabirbirinintamzılsonuçlareldeedilmişQr. - - - - - Aynıdahiletmekriterleri Aynıhücrekaynağı Aynıenjeksiyonyöntemi Aynıenjeksiyonzamanı Benzerfakatfarklılıklarıolanhücrehazırlamayöntemi • Standardizasyonönemli! Seegeretal.EuropeanHeartJournal28:766-772(2007) DokuMühendisliğiveGelecek • Standardizasyonçalışmalarınaağırlıkverilmelidir, - Ortakprotokoller • SenteQkBiyoloji - DoğalmateryallerinsenteQkolaraküreQlmesi(ekonomikolarak) • NormalgelişimvehastalıkgelişimmekanizmalarınınayrınUlı olarakaydınlaUlması. DokuMühendisliğiveGelecek • Klinikproblemebağlıolarakdoğru hücrekaynağı,sinyalmolekül bileşenleri,scaffoldproteinve materyallerinindoğru kombinasyondakullanılması - Biliminsanı/Doktor/ Mühendisortakçalışması • Kökhücrebiyolojisivefarklılaşma sürecinininvitroveinvivoortamda kapsamlıolarakaraşUrılması
