Three dimensional glycosaminoglycan mimetic peptide amphiphile hydrogels for regenerative medicine applications

Doku ya da organlarda meydana gelen hasarlar ve işlev bozuklukları dünya çapında milyonlarca insanı etkilemektedir. Rejeneratif tıp uygulamaları disiplinlerarası çalışmaları kullanarak vücudun bu hastalıklı veya hasara uğramış bölümlerini yenileyerek insan hayatını iyileştirme konusunda gelecek vaat etmektedir. Rejeneratif tıp çalışmalarında, biyomalzeme üretme ve kullanma üzerine kurulu doku mühendisliği yöntemlerinden yoğun bir şekilde istifade edilmektedir. Bu yüzden gelecekteki doku yenilenebilirliği çalışma ve uygulamalarda yeni biyomalzeme geliştirilmesi oldukça önemli bir gereksinim arz etmektedir. Peptit amfifiller, kendilerini oluşturan yapıtaşlarının sahip oldukları kendiliğinden bir araya gelebilme özellikleriyle oluşturdukları ağ yapısı sayesinde, bu tür çalışmalarda kullanılmak için ideal biyomalzemelerdir. Peptit amfifillerin kolayca üç boyutlu yapılar oluşturabilmeleri, hücrelerin normal biyolojik şartlarda yaşadıkları doku ortamına daha çok benzediği için in vitro ve in vivo çalışmalarda kullanılabilmeleri açısından çok büyük bir olanak sağlamaktadır. Bu yapısal benzerlik, istenilen epitopların veya işlevsel kimyasal grupların peptit amfifillerin yapı taşlarına eklenmesiyle birlikte hücrelerin içinde yaşadıkları hücrelerarası maddeye daha çok benzerlik göstermelerini sağlamaktadır. Hücrelerarası madde, hücrelerin ve dolayısıyla da dokuların yapılarını destekleyen bir iskele görevi üstlenmekle beraber, hücrelerin faaliyetlerini sürdürebilmeleri için de gereklidir. Glikozaminoglikanlar dallanmamış, tek polisakkarit zincirinden oluşan, eksi yüklü ve dokuların sağlıklı kalabilmeleri ve fonksiyon yürütebilmeleri için oldukça önemli hücrelerarası madde bileşenleridir. Glikozaminoglikanlardan esinlenerek tasarlanmış, bu şeker yapılarının benzeri biyomalzeme üretimi, hücrelerarası maddenin özelliklerini taşıyabileceği için doku mühendisliğinde yararlanma konusunda oldukça mantıklı bir yaklaşımdır. Bu sebeple, bu tezde anlatılan çalışmalarda kök hücre başkalaşımı ve pankreatik adacık nakli çalışmalarında glikozaminoglikan benzeri 3 boyutlu hidrojel oluşturan peptit amfifilleri tasarlandı ve sentezledni. Birinci bölümde detaylı olarak rejeneratif tıptan, dokuların hücrelerarası madde içeriklerinden ve glikozaminoglikanların öneminden bahsedildi. İkinci bölümde de peptit fiberlere birleşik halde glikoz ve değişen konsantrasyonlarda sülfonat miktarının mezenkimal kök hücrelerin in vitro ortamda başkalaşmasına olan etkisi tanımlandı. Üçüncü bölümde, heparin benzeri peptit amfifil kullanarak, omentuma nakledilen pankreatik adacıkların hayatta kalma özelliklerinin artan anjiyogenezle birlikte iyileştiği gösterildi. Dördüncü bölümde ise son iki bölümdeki çalışmaların sonuçları özetlendi ve gelecekte yapılabilecek deneyler tartışıldı.