Katyonik gruplu ve polietilen glikol bazlı hidrojel sentezi ve hücre kültüründe destek materyali olarak kullanımı

Abstract

KATYONİK GRUPLU VE POÜETİLEN GLİKOL BAZLI HİDROJEL SENTEZİ VE HÜCRE KÜLTÜRÜNDE DESTEK MATERYALİ OLARAK KULLANIMI Esra CER ÖZ Çalışmada, süspansiyon polimerizasyon yöntemi ile katyonik özellikte dimetil aminopropil metakrilamid (DMAPM) içeren, biyouyumluluk potansiyeli yüksek polietilen glikol (PEG) bazlı hidrojellerin partikül formunda sentezi ve hücre kültürü çalışmalarında mikrotaşıyıcı olarak kullanımı amaçlanmıştır. Hücre tutunmasında geniş yüzey alanı oluşturması açısından mikrotaşıyıcıların süspansiyon polimerizasyon tekniği ile sentezi yapılmıştır. Hücre kültür çalışmalarında, bir fare fibroblast hücre hattı olan L929 hücreleri kullanılmış olup, I. Grup (DMAPM bazlı) ve II. Grup (DMAPM içermeyen) kontrol mikrotaşıyıcıları üzerinde hücre tutunma ve üreme özellikleri incelenmiştir. Yüzeye bağımlı olarak üreyen negatif yüklü hücreler için katyonik yapıdaki I. Grup (DMAPM) mikrotaşıyıcılar uygun bir yüzey oluşturmuş, tutunup üreyen hücre sayısında zaman içinde artış gözlenmiştir, ikinci grup mikrotaşıyıcılar üzerinde herhangi bir hücre tutunması ve üremesine rastlanmamıştır. Sonuçlar, hücre kültürü için kullanılabilecek, katyonik gruplu yeni bir mikrotaşıyıcının sentezlendiğini göstermiştir. Bu nedenle çalışmanın, süspanse hücre kültür tekniği için geniş ölçekte uygulanabilecek çalışmalar açısından önemli olduğu düşünülmektedir. Anahtar kelimeler : Polietilen glikol, Dimetilaminoprometakrilamid, Süspansiyon polimerizsyonu, Mikrotaşıyıcı, Hücre kültürü Danışman : Prof. Dr. Ali TUNCEL, Hacettepe Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü Eş Danışman : Doç. Dr. M. Ali ONUR, Hacettepe Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Genel Biyoloji Anabilim Dalı

SYNTHESIS OF CATIONIC FUNCTIONALIZED POLYETHYLENE GLYCOL BASED HYDROGELS AND THEIR USE AS SUPPORT MATERIAL IN CELL CULTURING Esra CER ABSTRACT The aim of this study is to synthesize biocompatible, cationiaclly charged poly(ethylene glycol), (PEG) based hydrogels and to use them as microcarriers in cell-culturing applications. In order to have relatively large surface area for cell attachment and growth, the synthesis of microcarriers were performed in the particulate form by suspension polymerization. In the first stage of the study, a novel suspension polymerization protocol was developed for the synthesis of spherical hydrogel microspheres in the form of poly(ethylene glycol) methacrylate (PEGMA) and N-3-dimethylaminopropyl- methacrylamide (DMAPM). The microspheres were obtained with an average size of 120 um and with a coefficient of variation of 30 % and exhibited a decreasing equilibrium water content with the increasing pH. In cell-culturing studies, a mouse fibroblast cell line, L929 was utilized and cationically charged PEG based particles were first tried as microcarries by including plain PEG based particles as the control microcarrier. The cationically charged microcarrier served a suitable surface for the negatively charged cells attached to the particles and the cell number significantly increased with the time. No significant cell attachment and growth were observed with the plain PEG based particles. The results clearly showed the effectivenes of the cationic structure in cell attachment and growth. It is proposed that the results of this study are applicable for large-scale cell culturing applications for the developed microcarrier. Key-words: Polyethylene glycol, Dimethylaminopropylmethacrylamide, Suspension polymerization, Microcarrier, Cell culture Advisor: Prof. Dr. Ali Tuncel, Hacettepe University, Chemical Engineering Department Co-advisor: Assoc. Prof. M. Ali Onur, Hacettepe University, Biology Department ii