Nörobiyolojik araştırmalar için kompartmentalize platform tasarım ve uygulaması

Nörobiolojik Araştırmalar İçin Kompartmentalize Mikrofluidik Kültür Platformu Tasarım ve Tatbikatı Alışılagelmiş hücre kültürleri; aksonları uzun mesafeler katedip, değişken mikroçevresel alanlarda bulunan periferik nöronların dejenerasyon ve rejenerasyonunun kapsamlı bir şekilde incelenmesi için yeterli olmamaktadır. Bu sebeple, akson zedelenmesi, rejenerasyon ve sinir nakli gibi değişik biçimlere uyarlanabilecek bir in vitro sisteme ihtiyaç vardır. Bu amaçla sinir hücrelerinin bir kompartmanda yetiştirilip, aksonlarını aradaki mikrokanallar vasıtası ile diğerine uzatabildiği fluidik olarak izole iki kompartmandan oluşan yenilikçi bir in vitro hücre kültür platformu tasarlanmış ve uygulaması yapılmıştır. Dolayısı ile lokal mikroçevre manipülasyonu sayesinde akson dejenerasyonunun daha detaylı idrakı ve koruyucu ve nörotropik ajanların periferik aksonlar üzerinde yerel etkilerinin belirlenmesi mümkün olmuştur. Öncelikle 'glial hücre hattı türevli büyüme faktörü ligand ailesi'nin rejeneratif etkileri bir mikrofluidik akson kopması modelinde incelendi ve aksonların ortama eklenen GDNF'le en yüksek büyümeye ulaştıkları belirlendi. Bu sonuçlar büyüme faktörüne dayalı periferik akson yenilenme tedavilerine katkı sağlayacaktır. Daha sonra ilaç tarama için axon uçlarındaki dejenerasyonu in vitro modelleyebilen ve bu alanda ilk olan yüksek verimli kompartmentalize platform geliştirildi. Bu platform, Paclitaxel kaynaklı periferik nöropati'lere karşı akson koruyucu ajanlar bulabilmek amacı ile ilaç taramasında kullanıldı. Flucinolone Acetonide (FA) in vitro analizlerde sinir koruyucu ajan olarak tanimlandi ve paclitaxel kaynaklı periferik nöropatilere karşı aksonları dejenerasyona karşı koruma özelliği in vivo nöropati modelinde ispatlandı. FA Paclitaxel'den önce veya beraber verilerek akson dejenerasyonu başlamadan önlenmesi sağlandı. Son olarak; izole in vivo ortamları andıran kompartmentalize mikrofluidik platformlar, sinir hasarlarının tedavisinde kullanılan kök hücre replasman tedavilerinin in vitro modellemesi için kullanıldı ve fare embriyonik kök hücreden türeyen oligodendrisitlerin yine fare embriyonik kök hücreden türeyen motor nöronların aksonlarını myelinle kaplayabileceği gösterildi. Anahtar Sozcükler: Kompartmentalize mikrofluidik platform, Kemoterapi kaynaklı periferik nöropati, Paclitaxel, Taxol, Fluocinolone Acetonide, yüksek verimli ilaç tarama sistemi, myelinizasyon, fare embriyonik kök hücre türevli motor nöron, fare embriyonik kök hücre türevli oligodendrosit.