Maya kültürlenmesi için mikrobiyoreaktör tasarımı ve üretimi

1980 yılı başından itibaren, "Mikroakışkan teknolojiler" olarak adlandırılan yeni bir platform karşımıza çıkmaktadır. Mikroakışkanlar genel olarak cihazların ve sistemlerin minyatür boyutlarını içerir ve çeşitli uygulamaları ile mühendislik, fizik, kimya, biyokimya, nanoteknoloji ve biyoteknolojiyi kapsar. Mikroakışkan sistemlerde reaktif veya numune miktarının az olması bir avantajdır ve böylece malzemenin aşırı tüketimi önlenebilir. Ek olarak, mikroakışkan cihazlarla birçok işlem yapılabilir ve bu da her zaman pahalı ve zaman alıcı olan geleneksel ekipmanlara olan bağımlılığı azaltabilir. Bu nedenle, mikroakışkanların avantajlarından yararlanabilmek için, biyosistem mühendisliği çeşitli hücre sistemleri ve özellikle maya uygulamalarında mikroakışkan sistemlere yönelmiştir. Bu tez çerçevesinde, maya kültürlenmesi için bir mikrobiyoreaktör imalatı üzerine çalışılmıştır. Maya kültürlenmesi için uygun bir tasarım L-Edit programı ile çizilmiştir ve bir kalıp elde edimiştir. Mikrobiyoreaktör, elde edilen kalıbı kullanarak sıcak presleme ve çözücü yardımlı yapıştırma teknikleri kullanılarak canlılık ile uyumlu olan polimetil metakrilat (PMMA) polimerinden üretilmiştir. Tasarlanan çip (mikrobiyoreaktör) içerindeki optimum akış profilini ortaya çıkarmak için, COMSOL Multiphysics programı kullanılmıştır. Maya deneyinden önce, 2 ve 10μm çaplı polistiren boncuklar üretilen çipe beslenmiş ve çipin maya kültürlenmesine uygun olup olmadığı incelenmiştir. Bu tezin ana hedefi, mayalarda flüoresan etiketli YOR060C proteininin işlevi hakkında bilgi edinmektir. Optik yoğunluğu 0.5 olan maya ön kültürü mikrobiyorektöre beslenmiş ve mayaların ışık ve flüoresan görüntüleri mikroskobun CCD kamerası ile çekilmiştir. Deney yaklaşık olarak 28 saat sürmüş ve elde edilen görüntüler Fiji görüntü işleme paket programı ile analiz edilmiştir. Işık mikroskobundan elde edilen görüntüler ile hücre sayısı, hücre alanı ve hücre çevresi hesaplanmış ve flüoresan mikroskobundan elde edilen görüntü ile flüoresan ışımasının göstergesi olan entegre hücre yoğunluğu elde edilmiştir. Bu bulgular ışığında nanolitre hacimli mikrobiyoreaktör içerisinde hücre büyümesinin gerçekleştiği, dolayısı ile bu mikroreaktörün hücre kültürü çalışmalarına uygun olduğu onaylanmıştır.