Theoretical and Experimental Study of Platelet Generation from Megakaryocyte in a Microfluidic Platform
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Günay ATAK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hasan Sadıkoğlu
Eş Danışman: Muhemmed Enes Oruç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez, megakaryositlerden (MK) trombosit (PLT) üretiminin gerçekleştirilmesi için mikroakışkan tabanlı bir çipin tasarım ve üretim basamaklarını içermektedir. COMSOL programı ile 2D ortamda çizilen geometriler ile kayma gerilimi profilleri tespit edilerek sonlu elemanlar metodu ile kanal geometrisi ve kayma hızları belirlendi, yumuşak litografi tekniği ile krom fotomaske kullanılarak 10 mikronluk kanallar içeren farklı geometrilerde mikroakışkan çip üretimleri yapıldı, üretilen mikroakışkan çiplerin sızdırmazlıkları test edildi ve farelerin kemik iliğinden izole edilen hematopoetik kök hücrelerin kültür ortamında farklılaştırılmasıyla elde edilen MK' ler için izolasyon prosedürü belirlenerek elde edilen MK' lerin mikroskop altında görüntüleri rapor edildi. MK' lerden PLT üretim süreci iki aşamalı olarak incelendi; bunlardan birincisi MK' leri akış etkisiyle sıkıştırmak, ikincisi ise proPLT' lerin uzamasıdır. Bu tez çalışması kapsamında, akış basıncı yardımıyla daha fazla MK' yi yakalamayı amaçlayan sürecin sadece ilk adımına odaklanıldı. Simülasyon ve optimizasyon sonuçlarına dayanarak, mikroakışkan çipin basınç ve ana akış kanalı arasındaki açı 50,46 derece olduğunda, maksimum sayıda MK hapsedildi. Öte yandan, basınç akışının hızının ana akış hızına oranının katkısının, hapsedilen MK' lerin yüzdesi üzerindeki akış kanalları arasındaki açıdan daha önemli olduğu sonucuna varıldı. Tüm çalışma boyunca, 3D simülasyona kıyasla sayısal olarak çok daha yüksek uzaysal ve zamansal çözünürlük elde edilebildiği için 2D modelleme tercih edildi. Bu tezin en önemli çıktısı, mikroakışkan tabanlı çiplerin MK' lerden PLT üretiminin incelenmesi için uygun platformlar olduğu ve PLT üretim veriminin arttırılması için yapılacak çalışmalara yön vereceğidir. PLT üretim mikrobiyoreaktörleri araştırma ve geliştirmeye açık olup karşı karşıya kalının kısıtlamalar için çözüm bulunmasına ihtiyaç duyulmaktadır.