Yara takibi için, pH duyarlı, fenol kırmızısı-kitosan- bakteriyel selüloz temelli, akıllı yara örtüsünün geliştirilmesi
Development of pH-sensitive, phenol red-chitosan-bacterial celllose-based smart wound dressing for wound monitoring
- Tez No: 1008692
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMEL TAMAHKAR IRMAK, DOÇ. DR. BENGİ ÖZKAHRAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Fenol kırmızısı, Phenol red
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kronik yaralar, uzun sürede iyileşemeyen ve enfeksiyon riski yüksek yaralar olup, yara mikroçevresindeki pH artışı, enfeksiyon ve gecikmiş iyileşmenin önemli bir göstergesidir. Bu olgudan hareketle, bu tez çalışmasında pH-duyarlı ve antibakteriyel, yara takibi yapabilen, yeni nesil yara örtüsü geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, yüksek biyouyumluluk ve su tutma kapasitesine sahip bakteriyel selüloz (BC) matriksi, fenol kırmızısı–kitosan (PR-Cs) polimerik boyayla modifiye edilerek yapıya pH duyarlılık ve antibakteriyel özellik kazandırılmıştır. Fenol kırmızısı indikatörü, kitosan zincirine kovalent bağlanarak pH-duyarlı polimerik boya hazırlanmıştır ve BC ile modifiye edilerek kompozit yapı elde edilmiştir. Örtünün yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş; kimyasal bileşim ve fonksiyonel gruplar Fourier dönüşüm infrared spektroskopisi (FTIR) ile doğrulanmıştır. Ultraviyole-görünür (UV-Vis) spektroskopisi ile polimerik boyanın pH'ya bağlı optik davranışı analiz edilmiştir. Ayrıca, şişme kapasitesi ve su buharı geçirgenliği testleri, örtünün yara sıvısı emme ve nem dengesi sağlama performansını değerlendirmek için gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen malzemenin antibakteriyel etkinliği, sıvı kültür ortamında plak sayım yöntemiyle Staphylococcus aureus ATCC 25922 (Gram-pozitif) ve Escherichia coli ATCC 25922 (Gram-negatif) suşları üzerinde test edilmiştir. Ayrıca, in vitro sitotoksisite (MTT) analizleri ile örtünün fibroblast hücreleri üzerindeki etkileri incelenerek biyouyumluluğu ortaya konmuştur. PR-Cs polimerik boya içeren yara örtüsü, pH değişikliklerine bağlı belirgin renk geçişleri sergilemiştir. Geliştirilen yara örtüsünün rengi, asidik ortamda sarımsı tonlardan, nötral pH'ta turuncuya ve alkali ortamda pembemsi-kırmızıya değişmiştir. PR-Cs oranının artmasıyla renk duyarlılığı ve kararlılığının belirgin şekilde iyileştiği gözlenmiştir. Antibakteriyel testler, özellikle en yüksek PR-Cs içerikli örtünün hem S. aureus hem de E. coli üzerinde büyümeyi %70–90 oranlarında inhibe ederek güçlü antimikrobiyal etki sağladığını göstermiştir. Ayrıca, yara örtünün hiçbir formülasyonunda sitotoksik etki görülmemiş; hücre kültürlerinde yüksek canlılık oranları kaydedilerek geliştirilen malzemenin biyouyumlu olduğu teyit edilmiştir. Şişme kapasitesi ve su buharı geçirgenliği sonuçları da örtünün fazla yara eksüdasını emerek yarada nemli ancak aşırı ıslak olmayan bir mikroçevre sağlayabildiğini ortaya koymuştur. Bu çalışma, renk değişimlerine dayalı anlık pH izleme ile enfeksiyon kontrolünü birleştiren akıllı yara örtülerinin kronik yara bakımındaki potansiyelini ortaya koymakta ve bilimsel literatüre yenilikçi, düşük maliyetli bir alternatif sunmaktadır. Sonuç olarak, geliştirilen pH-duyarlı bakteriyel selüloz bazlı yara örtüsü, kronik yaraların izlenmesi ve tedavisi için etkili bir pH izleme ve enfeksiyon kontrol platformu olarak umut vadeden bir çözüm sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Chronic wounds are wounds that do not heal for a long time and have a high risk of infection. An increase in pH in the wound microenvironment is an important indicator of infection and delayed healing. Based on this phenomenon, this thesis aims to develop a pH-sensitive, antibacterial, wound-tracking, new-generation wound dressing. For this purpose, a bacterial cellulose (BC) matrix with high biocompatibility and water retention capacity was modified with a phenol red–chitosan (PR-Cs) polymeric dye to impart pH sensitivity and antibacterial properties to the structure. The phenol red indicator was prepared as a pH-sensitive polymeric dye by covalently binding to the chitosan chain, and a composite structure was obtained by modifying it with BC. The surface morphology of the coating was examined using scanning electron microscopy (SEM); the chemical composition and functional groups were confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The pH-dependent optical behavior of the polymeric dye was analyzed using ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy. Additionally, tests for absorbency and water vapor permeability were conducted to evaluate the dressing's performance in absorbing wound fluid and maintaining moisture balance. The antibacterial efficacy of the developed material was tested on Staphylococcus aureus ATCC 25922 (Gram-positive) and Escherichia coli ATCC 25922 (Gram-negative) strains using the plate count method in liquid culture medium. Additionally, the effects of the coating on fibroblast cells were examined using in vitro cytotoxicity (MTT) assays to demonstrate its biocompatibility. The PR-Cs polymeric paint-containing wound dressing exhibited significant color transitions depending on pH changes. The color of the developed wound dressing changed from yellowish tones in an acidic environment, to orange at neutral pH, and to pinkish-red in an alkaline environment. It was observed that color sensitivity and stability significantly improved with an increase in the PR-Cs ratio. Antibacterial tests have shown that the cover with the highest PR-Cs content provides a strong antimicrobial effect, inhibiting the growth of both S. aureus and E. coli by 70–90%. Additionally, no cytotoxic effect was observed in any formulation of the wound dressing; the material developed with high cell viability rates in cell cultures was confirmed to be biocompatible. The results of the swelling capacity and water vapor permeability also showed that the dressing could absorb excess wound exudate, providing a moist but not overly wet microenvironment for the wound. This study highlights the potential of smart wound dressings that combine instant pH monitoring based on color changes with infection control in chronic wound care, offering an innovative, low-cost alternative to the scientific literature. In conclusion, the developed pH-sensitive bacterial cellulose-based wound dressing offers a promising xviii solution as an effective pH monitoring and infection control platform for the monitoring and treatment of chronic wounds.
Benzer Tezler
- Yara takibi için pH-duyarlı bakteriyel selüloz nanofiber yara örtülerinin geliştirilmesi
Development of pH-sensitive bacterial cellulose nanofiber wound dressings for wound monitoring
ECEM ÇİÇEK KOCABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyomühendislikBursa Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL TAMAHKAR IRMAK
DOÇ. DR. BENGİ ÖZKAHRAMAN
- Doğal pH indikatörleri içeren sodyum alginat/polivinil alkol esaslı akıllı nanolifli yara örtüsü üretimi ve değerlendirilmesi
Production and evaluation of sodium alginate/polyvinyl alcohol based smart nanofibrous wound dressing including natural pH indicators
AYBEN PAKOLPAKÇIL
Doktora
Türkçe
2020
BiyomühendislikBursa Uludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA KARACA
- Epidermal büyüme faktörünün oral submukozal implantla tükürük bezi çinko, bakır düzeyleri ve epidermal büyüme faktörü reseptörüne etkisi
The Effect of oral submucosal implanted EGF on the salivary gland's zinc, copper levels and EGF receptor immunoreactivity
ŞULE COŞKUN
- Evde bakım hastalarında bası yarası durumu ile beslenme durumu arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi
The relationship between nutrition and wound healing in patients with pressure ulcers who receive home health services, pressure sores
ESRA ŞAHİN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Aile Hekimliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiAile Hekimliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERNA ERDOĞMUŞ MERGEN
- Erken Hristiyan ve ilk Bizans resim ve kabartma sanatında kaynak ve okullar (2 cilt)
Sources and school of painting and sculpture during the early Christian and first Byzantine period
AHMET MEHMET KİPMEN