3D printing of soft tissue engineered constructs for skin reconstruction - Can, Hatice Merve (My University, 2019)
DERİ YENİLENMESİ İÇİN 3 BOYUTLU YAZICI İLE YUMUŞAK DOKU MÜHENDİSLİĞİ YAPILARININ ÜRETİMİJelatin – metakrilamid hidrojellerin doğal polimerler ile 3 boyutlu yazıcılar kullanılarak üretilen yumuşak doku uygulamaları, deri rejenerasyonu açısından büyük potansiyel taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, doku yapılarını taklit eden yapay bir yapı oluşturmak için jelatin ile metakrilik anhidrit tepkimesinden gelatin-metakrilamid sentezi ile bir başka doğal polimer olan hyaluronik asit katılarak oluşturulan 3 boyutlu mesh yapılar oluşturulması ve bu mesh yapıların vücutla uyumluluğunu araştırılması için hücre canlılık testinin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda, jelatin-metakrilat sentezlenmiş ve çapraz bağlı hidrojel oluşturmak üzere foto başlatıcı ilave edilmiş, ardından 3-boyutlu jelatin-metakrilat hiyalüronik asit karışımları ile birlikte ve üç boyutlu jelatin-metakrilat oluşturulmuş ve ultraviyole lamba altında çapraz bağ oluşumu sağlanmıştır. Jelatin-metakrilat ve hyaluronik asit-metakrilat yoğunluğu, viskozitesi/ reolojik karakterizasyonu, karakterizasyon testleri açısından baskı öncesi hidrojellerin yüzey gerilimi testleri gerçekleşitirilmiştir. Daha sonra optik mikroskop, Fourier Transform Infrared Spektroskopi analizleri ve taramalı elektron mikroskopisi ile morfolojik, boyutsal ve kimyasal analizler yapılmıştır. Bu testlerin ardından yumuşak doku yapılarının mekanik ve termal analizleri yapılmıştır. Ek olarak, 3 boyutlu yapıların hücre canlılığına etkisi için fibroblast hücreleri üzerinde hücre kültürü testleri ile gerçekleştirilmiştir.Sonuç olarak, jelatin-metakrilat hidrojel ve kompleks hyaluronik asit ile oluşturulan 3-boyutlu yapıların karakteristik özellikleri belirlendi ve hücre canlılığı üzerinde sitotoksik özellik ve etki göstermediği tespit edilmiştir. Bu nedenle, jelatin-metakrilamit hidrojel ile hyaluronik asit metakrilamit katkılı gelatin metakrilamit 3 boyutlu yapılarının, yumuşak doku mühendisliği uygulamaları için büyük bir potansiyele sahip olduğu tespit edilmiştir.

3D PRINTING OF SOFT TISSUE ENGINEERED CONSTRUCTS FOR SKIN RECONSTRUCTIONSoft tissue applications of gelatin - methacrylamide hydrogels produced by using natural polymers and 3D printers have great potential for skin regeneration.In this thesis, it is aimed to print 3 dimensional mesh structures by adding gelatin-methacrylamide, that are reacted gelatin and methacrylic anhydride, and hyaluronic acid which is another natural polymer to form an artificial structure that mimics tissue structures and to investigate the cell viability test for the compatibility of these mesh structures with the body. In this context, gelatin-methacrylate was synthesized and added to the photoinitiator to form cross-linked hydrogel, followed by 3-dimensional gelatin-methacrylate with mixtures of hyaluronic acid, and mesh structures were formed, and exposure under ultra-violet lamp for cross-link. Density, viscosity/ rheological characterization of gelatin-methacrylate and hyaluronic acid-methacrylate, surface tension of hydrogels before printing in terms of characterization tests were performed. After then, morphological, dimensional and chemical analysis were done with optical microscope, Fourier Transform Infrared Spectroscopy analyzes and scanning electron microscopy. Following these tests, mechanical and thermal analysis of soft tissue structures were done. In addition, the skin cells were cultured in 3-dimensional scaffolds with different structures and the cellular properties of the 3-dimensional structure were investigated by cell culture tests.As a result, the characteristic properties of 3-Dimensional structures formed with gelatin-methacrylate hydrogel and complexed hyaluronic acid were determined and showed no cytotoxic properties and effects on cell viability. Therefore, gelatin-methacrylate hydrogel, and gelatin-methacrylate with hyaluronic acid-methacrylate hydrogel have a great potentials for soft tissue engineering applications.
Keywords: 3 Boyutlu yazıcı; Bioengineering; Biyomühendislik; Deri rejenerasyonu; Doku mühendisliği; Gelatin-methacrylamide; Jelatin metakrilamid; Skin regeneration; Soft-tissue constructs; Tissue engineering; Yumuşak doku yapıları 3D bioprinting