[PS-KOY-043]
Küçük ve Büyük Hücre Desenli Yapay Kornea Endotel Tabakası Mikro-Çevresinin Karşılaştırılması
Rıfat Rasier1, Fatma Zehra Erkoç2, Özgen Öztürk Öncel2, Merve Marçalı3, Çağrı Elbüken3, Bora Garipcan22Boğaziçi Üniversitesi, Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü, İstanbul
3Bilkent Üniversitesi, Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi, Ankara
GİRİŞ VE AMAÇ:Bu çalışmada kornea endotel tabakasının fiziksel ve biyokimyasal özelliklerine benzer küçük ve büyük altıgen desenli poliakrilamid (PA) substratlar geliştirildi ve bu yüzeyler üzerinde sığır kornea endotel hücrelerinin in vitro davranışlarının karşılaştırılması amaçlandı.
YÖNTEM:Standart yumuşak litografi tekniğiyle PA substratlar hazırlandı. İnsan kornea endotel hücrelerinin altıgen yapısı silikon kalıp kullanılarak PA yüzeylerine aktarıldı. Hidrojel yüzeyleri iki farklı tasarımla hazırlandı; küçük desenli hidrojellerin altıgen yoğunlukları ∼2000 altıgen/mm2, büyük desenlilerse seyrek nüfuslu altıgenlere sahiptir (∼400 altıgen/mm2). Bu substratlar, doğal Descemet membranın (DM) benzer elastik modülüne sahip 50 kPa olarak hazırlandı. Ayrıca insandaki DM’na benzer biyokimyasal içeriğe sahip olacak şekilde Kollajen IV ve hiyalüronik asitle modifiye edildi. İki farklı desene sahip PA hidrojel üzerinde sığır kornea endotel hücrelerinin in vitro kültürü yapıldı ve karşılaştırıldı.
BULGULAR:Küçük desenli substratlar üzerinde hücre çoğalmasının büyük desenli substratlardan önemli ölçüde(p=0,0004) daha yüksek bulundu. Küçük desenli substratlar, büyük desenli substratlara kıyasla daha yoğun bir hücre tabakasını oluşturdu(p<0.0001). Hücre ekimden 21 gün sonra N-cadherin (hücreler arası yapışma ve sinyalleşmenin göstergesi) ile immün boyanmış floresan mikroskopine göre hücre yoğunlukları küçük desenli yüzeyde 2990+/-504 hücre/mm2 iken büyük desenlide 800+/-290/mm2 idi. Hücre kültürün hem 7. hem de 21. gününde küçük desenli hidrojellerde büyük desenlilerden hücre yoğunluğu önemli ölçüde daha yüksekti(p<0.0001).
TARTIŞMA VE SONUÇ:Yaşla birlikte kornea endotel hücrelerin (KEH) bir kısmı ölürken, çevredeki hücreler DM’ı kaplamak için boyutunu artırır. Çalışmamız endotel hücrelerin farklı boyutlarda descement membranı benzeri hidrojeller üzerinde KEH üreme farklılığını göstermektedir. İleriki aşamalarda in vitro ilaç toksisite ve KEH çoğaltma araştırmalarında kullanımı açısından umut vadetmektedir.
Resim 1
)
Küçük ve büyük hücre desenli poliakrilamid substratların mikroskopik görüntüsü
Resim 2
)
Küçük ve büyük desenli poliakrilamid hidrojellerde kornea endotel hücre kültüründen 21 gün sonra N-cadherin için immün-boyanmış floresan mikroskopi görüntüleri