Polyoxazoline-Based Functional Modification of Nonwoven Diaper Topsheets for the Prevention of Irritant Diaper Dermatitis in Infants
BEBEKLERDE İRRİTAN BEBEK BEZİ DERMATİTİNİN ÖNLENMESİNE YÖNELİK DOKUSUZ BEBEK BEZİ ÜST YÜZEYLERİNİN POLİOKSAZOLİN TEMELLİ FONKSİYONEL MODİFİKASYONU
- Tez No: 1007677
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BEKİR DIZMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Dermatoloji, Bioengineering, Dermatology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji, Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Irritant diaper dermatitis (IDD) represents one of the most common inflammatory skin conditions seen in infants, arising predominantly from prolonged contact with urine, feces, moisture, rubbing, elevated pH, and fecal enzymes. Since infant skin has an immature barrier structure and a less developed acid mantle, the diaper-skin interface represents a vulnerable microenvironment where biochemical and mechanical stressors may act together. Although modern disposable diapers have improved absorbency and dryness, functional topsheet modifications are still needed to reduce irritation-related biochemical triggers while maintaining skin compatibility. This dissertation investigates structural and chemical modifications of the diaper topsheet layer to prevent dermal reactions in infants. Nonwoven surface treatments for disposable hygiene products were reviewed, and diapering practices in Turkey and worldwide were comparatively evaluated. Amphiphilic polyoxazoline-based copolymers with carboxylic acid functionality were synthesized through succinylation of poly(2-propyl-2-oxazoline-co-ethyleneimine). The resulting S-PPrOZ-PEI polymer was characterized by NMR, FTIR, SEC, DSC, TGA, buffering capacity, water uptake, dip-coating, and contact angle analyses. The developed polymer exhibited properties suitable for diaper topsheet applications, including amphiphilic behavior, buffering capacity, moisture affinity, and applicability onto polypropylene nonwoven substrates. A fecal enzyme-inhibiting finishing formulation was then designed to modulate the diaper microenvironment through acidic buffering and ZnO incorporation. Acidic buffering reduced urease-associated ammonia formation by approximately 97\% and lipase activity by approximately 82\%. Dermatological tests showed no irritation or sensitization, while microbiological tests indicated only mild antimicrobial effects below biocidal thresholds. Overall, this thesis presents a skin-compatible, pH-buffering topsheet formulation for reducing enzyme-driven irritation mechanisms in IDD.
Özet (Çeviri)
İrritan bebek bezi dermatiti (IDD), bebeklerde sık görülen cilt problemlerinden biridir ve idrar, dışkı, nem, sürtünme, yükselmiş pH ile dışkıdaki enzimlere uzun süre maruziyetle ilişkilidir. Bebek cildinin olgunlaşmamış bir bariyer yapısına ve daha az gelişmiş bir asit mantosuna sahip olması nedeniyle, cilt ile bebek bezi arasında biyokimyasal ve mekanik stres faktörlerinin birlikte etkili olabildiği hassas bir mikroçevre oluşmaktadır. Modern tek kullanımlık bebek bezleri emicilik ve kuruluk bakımından gelişmiş olsa da, irritasyonla ilişkili biyokimyasal tetikleyicileri azaltabilen ve cilt sağlığını koruyan fonksiyonel üst yüzey modifikasyonlarına ihtiyaç devam etmektedir. Bu tez, bebeklerde dermal reaksiyonların önlenmesi amacıyla bebek bezi üst yüzey tabakasının yapısal ve kimyasal modifikasyonlarını incelemektedir. Tek kullanımlık hijyen ürünlerinde kullanılan dokusuz yüzey işlemleri değerlendirilmiş ve Türkiye ile dünyadaki bebek bezi kullanım pratikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Karboksilik asit fonksiyonelliğine sahip amfifilik polioksazolin temelli kopolimerler, poli(2-propil-2-oksazolin-ko-etilenimin) yapısının süksinilasyonu yoluyla sentezlenmiştir. Elde edilen S-PPrOZ-PEI polimeri NMR, FTIR, SEC, DSC, TGA, tamponlama kapasitesi, su tutma, daldırma kaplama ve temas açısı analizleriyle karakterize edilmiştir. Geliştirilen polimer; amfifilik yapı, tamponlama kapasitesi, nem afinitesi ve polipropilen dokusuz yüzeylere uygulanabilirlik gibi bebek bezi üst yüzey uygulamalarına uygun özellikler göstermiştir. Ardından, asidik tamponlama ve ZnO katkısı yoluyla bebek bezi mikroçevresini düzenleyen enzim inhibe edici bir formülasyon tasarlanmıştır. Asidik tamponlama, üreaz kaynaklı amonyak oluşumunu yaklaşık \%97, lipaz aktivitesini ise yaklaşık \%82 oranında azaltmıştır. Dermatolojik testlerde irritasyon veya hassassiyet gözlemlenmemiş; mikrobiyolojik testlerde ise biyosidal eşiklerin altında hafif antimikrobiyal etki görülmüştür. Bu tez, IDD'de enzim kaynaklı irritasyon mekanizmalarının azaltılmasına yönelik ciltle uyumlu, pH tamponlayıcı bir üst yüzey stratejisi sunmaktadır.
Benzer Tezler
- Modification of polysulfones by ring opening polymerization processes
Halka açılması polimerizasyonu prosesiyle polisülfonlar?ın modifikasyonu
ŞAHİN ATEŞ
- Reactive and 'clickable' hydrophilic nanofibers as novel biomaterials
Yeni biyomateryaller olarak reaktif ve klik kimyasına uygun hidrofilik nanolifler
ÖZLEM İPEK KALAOĞLU ALTAN
Doktora
İngilizce
2017
BiyoteknolojiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RANA SANYAL
PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Synthesis and characterization of petox-dope liposome structure conjugated to peptide-18 for targeting breast cancer
Peptit-18 ile konjuge edilmiş ve meme kanseri için hedeflenmiş petox-dope lipozom yapısının sentezi ve karakterizasyonu
DUYGU BAYRAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESMA SEZER
DR. Özgür YILMAZ
- Functionalization of polybutadiene via thiol-ene and passerini sequence
Polibütadienin tiyol-en ve passerini reaksiyonu ile fonksiyonizasyonu
HİLAL GÜMÜŞDERE
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRKAN HIZAL
- İlaç taşıyıcı sistemlerde kullanılmak üzere kansere hedeflendirilmiş poli(2-etil-2-oksazolin) temelli nanopartiküllerin sentezleri ve karakterizasyonları
Synthesis and characterizations of cancer-targeted poly(2-ethyl-2-oxazoline) based nanoparticles for use in drug delivery systems
SEVGİ GÜLYÜZ
Doktora
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK
DR. ÖZGÜR YILMAZ