Bor-magnezyum-vanadyum içeren biyoaktif camların üretimi, termal özelliklerinin incelenmesi ve kompozit membranlarının üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication boron-magnesium-vanadium containing bioactive glasses investigation thermal properties fabrication and characterisation composite membrane
- Tez No: 1002283
- Danışmanlar: PROF. DR. SEVİL YÜCEL, PROF. DR. YEŞİM MÜGE ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Diyabetin en ciddi ve yaygın komplikasyonlarından biri olan diyabetik kronik yaralar; uzayan enflamasyon süreci, yüksek mikrobiyal enfeksiyon riski ve hepsinden önemlisi bozulmuş anjiyogenez (yeni kan damarı oluşumu) nedeniyle iyileşmesi güç, hasta yaşam kalitesini düşüren ve sağlık sistemi üzerinde büyük mali yük oluşturan klinik bir tablodur. Mevcut tedavilerin sınırlı kaldığı bu noktada hem enfeksiyonu önleyecek hem de anjiyogenezi tetikleyerek doku rejenerasyonunu hızlandıracak çok fonksiyonlu biyomalzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bağlamda, yumuşak ve sert dokuda biyobozunur etkisinden faydalanarak terapötik iyonların katkılandığı biyoaktif camlar sıkça kullanılmaktadır. Yara örtüleri ise yumuşak dokularda hücre dışı matrisi taklit etmesi, ayarlanabilir porozite gibi özellikleri ile dokuya uygun polimerler seçilerek mekanik ve terapötik özellikler kazandırmaktadır. Bu tez çalışmasında diyabetik yaralara yönelik yara iyileşmesini ve anjiyogenezi desteklemek üzere sol-jel yöntemi ile üretilmiş bor (B), magnezyum (Mg) ve vanadyum (V) katkılı biyoaktif camı içeren kitosan (KIT)-dekstran (DEX)- polikaprolaktondan (PCL) oluşan polimer çözeltisinden elektroeğirme yöntemi ile elde edilen nanofiberlerin oluşturduğu membran yapısı ile özgün ve yenilikçi yara örtüsü geliştirilmiştir. Üretilen BC'lerin yapısal ve kimyasal özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu Enerji Dağılımlı X-Işınları Spektroskopisi (SEM-EDS), kimyasal bileşimleri XRay Floresan (XRF) analizi ile, termal özellikleri ve termal kinetikleri Termogravimetri/Diferansiyel Termal Analizi (TG/DTA) ile ayrıca biyobozunurluk davranışı ise Endüktif Eşleşmiş Plazma Optik Emisyon Spektroskopisi (ICP-OES) ise tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre termal özellikleri ve kinetik parametreleri detaylı olarak incelenmiş ve yorumlanmıştır. Sonuçlara göre BC3'ün termal kararlılığı ve işlenebilme aralığı daha büyüktür. Ayrıca, (pH=7,4) 37°C TRIS-HCl tampon çözeltisinde 0, 6, 24, 72, 168 saat bekletilerek biyobozunurluk davranışı incelenmiş olup aynı zamanda 24 ve 55 °C'de 6 saat bekletilerek de sıcaklık değişiminin BC'lerin biyobozunurluk davranışı nasıl etkilediği değerlendirilmiştir. ICP-OES sonuçlarına göre cam yapısında salınan iyonların silikadan zengin bir tabaka oluşturarak salımı baskılayabileceği doğrulanmıştır Ayrıca, iyon salımının ortam pH'ını artırdığı, ortam sıcaklığının artışının da iyon salımını hızlandırdığı belirlenmiştir. Daha sonra KIT, DEX ve PCL polimer çözeltisi hazırlanmış olup B, Mg ve V içerikli BC3 bu polimer kompozisyonuna katılmıştır. İyonlarla katkılanan polimer çözeltisinden belirlenen optimum parametrelerle elektroeğirme yöntemi kullanılarak nanofiber membran üretilmiştir. Daha sonra, bu membranların yapısal karakterizasyon ve mekanik karakterizasyonları yapılmıştır. Membranların yapısal özelliklerini belirlemek için yüzey morfolojisine taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ve kimyasal yapısı (SEM-EDS) ile, fonksiyonel grup analizine Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile, incelenmiştir; mekanik özellikleri ise çekme testiyle değerlendirilmiştir. Bu sonuçlara göre, BC3'ün membran yapısına başarıyla katıldığı ayrıca BC3 katkısının membranın mekanik dayanımını artırdığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte, polimerlerin ve BC3'ün sinerjistik etkisi sayesinde diyabetik yaralara yönelik üretilen yara örtüsünün, dokuya hem mekanik destek hem de yara iyileştirici etkileri potansiyel bir kompozit ürün olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Diabetic chronic wounds, one of the most serious and prevalent complications of diabetes, represent a challenging clinical condition characterized by prolonged inflammation, a high risk of microbial infection, and, most importantly, impaired angiogenesis (the formation of new blood vessels). These factors make wound healing difficult, significantly reduce patients' quality of life, and impose a substantial financial burden on healthcare systems. At this point, where current treatment strategies remain limited, there is a growing need for multifunctional biomaterials that can both prevent infection and accelerate tissue regeneration by stimulating angiogenesis. In this context, bioactive glasses incorporating therapeutic ions are widely used due to their biodegradable nature and beneficial effects in both soft and hard tissues. Wound dressings, on the other hand, are designed by selecting tissue-compatible polymers that mimic the extracellular matrix in soft tissues and offer features such as tunable porosity, thereby providing suitable mechanical and therapeutic properties. In this thesis, an original and innovative wound dressing was developed to support wound healing and angiogenesis in diabetic wounds. The dressing consists of a membrane structure formed by nanofibers produced via the electrospinning of a polymer solution composed of chitosan (KIT)–dextran (DEX)–polycaprolactone (PCL), incorporating boron (B), magnesium (Mg), and vanadium (V) doped bioactive glass synthesized using the sol–gel method. The structural and chemical properties of the produced BCs were determined using Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS), their chemical compositions were analysed using X-ray Fluorescence (XRF) analysis, and their thermal properties and thermal kinetics were determined using Thermogravimetry/Differential Thermal Analysis (TG/DTA), and their biodegradability behaviour was determined using Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES). Based on the obtained results, the thermal properties and kinetic parameters were examined and interpreted in detail. According to the results, BC3 has greater thermal stability and a wider workability range. Furthermore, the biodegradation behavior was investigated by immersing the samples in TRIS-HCl buffer solution (pH = 7.4) at 37 °C for 0, 6, 24, 72, and 168 hours. The effect of temperature on the biodegradation behavior of the BGs was also assessed by incubating the samples at 24 °C and 55 °C for 6 hours. According to ICP-OES results, it has been confirmed that ions released in the glass structure can suppress release by forming a silica-rich layer. Furthermore, it has been determined that ion release increases the pH of the environment and that an increase in environmental temperature accelerates ion release. Subsequently, a polymer solution composed of KIT, DEX, and PCL was prepared, and the B, Mg, and V containing BC3 was incorporated into this polymer composition. Nanofiber membranes were then fabricated from the iondoped polymer solution via the electrospinning method using optimized processing parameters. The resulting membranes were subjected to structural characterization and mechanical testing. Surface morphology and chemical composition were analyzed using SEM and SEM-EDS, respectively, while functional group analysis was performed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Mechanical properties were evaluated through tensile testing. According to these results, it has been determined that BC3 successfully incorporates into the membrane structure and that the addition of BC3 increases the mechanical strength of the membrane. Moreover, the synergistic effect of the polymers and BC3 indicates that the wound dressing developed for diabetic wounds is a promising composite material with the potential to provide both mechanical support and enhanced wound healing performance.
Benzer Tezler
- 1,3-difenil-4,5-bis(hidroksiimino)-imidazolidin ve Ni(II), Cu(II), Pd(II), UO2(VI) komplekslerinin sentezi
Başlık çevirisi yok
VEFA AHSEN
- Tekstil boyamacılığında atık flottede boyama imkanları üzerine araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET YAKARTEPE
- Mikrobiyoloji laboratuvarlarında kaza nedeni oluşan enfeksiyonlar
Başlık çevirisi yok
ŞENAY TÜRE
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Gazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...