Doğal ve sentetik antibakteriyel ajanlarla fonksiyonelleştirilmiş biyoaktif 3B baskılı pcl/jelatin biyoyamaların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of bioactive 3D-printed pcl/gelatin biopatches functionalized with natural and synthetic antibacterial agents
- Tez No: 1018398
- Danışmanlar: PROF. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ, DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP RÜYA EGE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Üç boyutlu baskı, 3D printing
- 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
Bu çalışmada, cerrahi mesh enfeksiyonlarının azaltılmasına yönelik olarak üç boyutlu (3B) baskı ve koaksiyel elektrospin teknolojileri kullanılarak çift katmanlı polikaprolakton/jelatin (PCL/Ge) bazlı biyobozunur biyoyamalar geliştirilmiştir. Mekanik dayanımı yüksek 3B baskılı alt katman ile kontrollü ilaç salınımı sağlayan core–shell nanofiber üst katman birleştirilerek hibrit bir yapı elde edilmiştir. Antibakteriyel özellik kazandırmak amacıyla biyoyamalar doğal fitokimyasal ajan olan Agrimonia eupatoria (AE) ekstraktı ve geniş spektrumlu sentetik antibiyotik rifampisin (RIF) ile fonksiyonelleştirilmiştir. HPLC analizleri, AE ekstraktında gallik asit, klorojenik asit, p-kumarik asit, kersetin ve sinnamik asit gibi fenolik bileşiklerin varlığını doğrulamıştır. Reolojik analizler, hazırlanan çözeltilerin 3B baskı için uygun viskoelastik özellik sergilediğini göstermiştir. SEM analizleri düzgün filament yapısı, homojen gözenek dağılımı ve başarılı çift katmanlı mimariyi ortaya koyarken, FTIR ve DSC analizleri yapıların kimyasal uyumluluğunu ve termal stabilitesini doğrulamıştır. İn vitro salınım analizleri, AE'nin hızlı başlangıç salımı gösterdiğini, RIF'in ise daha kontrollü ve uzun süreli salım profili sunduğunu ortaya koymuştur. Antibakteriyel testlerde özellikle RIF yüklü gruplarda belirgin inhibisyon zonları gözlenmiştir. MTT ve Western blot analizleri tüm biyoyamaların biyouyumlu olduğunu ve fibroblast proliferasyonunu desteklediğini göstermiştir. Ayrıca numerik analizler, sütür sayısındaki artışın gerilme ve deformasyonu azalttığını ortaya koymuştur. Elde edilen bulgular, doğal ve sentetik ajanlarla fonksiyonelleştirilmiş PCL/Ge biyoyamaların cerahi mesh enfeksiyonlarının riskini azaltmaya yönelik gelecek vaat eden bir yaklaşım sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, biodegradable dual-layered polycaprolactone/gelatin (PCL/Ge)-based biopatches were developed using three-dimensional (3D) printing and coaxial electrospinning technologies to reduce surgical mesh-associated infections. A hybrid structure was fabricated by integrating a mechanically robust 3D-printed lower layer with a core–shell nanofibrous upper layer capable of controlled drug release. To impart antibacterial functionality, the biopatches were functionalised with the natural phytochemical agent Agrimonia eupatoria (AE) extract and the broad-spectrum synthetic antibiotic rifampicin (RIF). HPLC analyses confirmed the presence of phenolic compounds in the AE extract, including gallic acid, chlorogenic acid, p-coumaric acid, quercetin, and cinnamic acid. Rheological analyses demonstrated that the prepared solutions exhibited suitable viscoelastic behaviour for 3D printing applications. SEM analyses revealed uniform filament morphology, homogeneous pore distribution, and successful dual- layered architecture, whilst FTIR and DSC analyses verified the chemical compatibility and thermal stability of the structures. In vitro release studies demonstrated that AE exhibited an initial burst release profile, whereas RIF showed a more controlled and sustained release behaviour. Antibacterial assays revealed pronounced inhibition zones, particularly in the RIF-loaded groups. MTT and Western blot analyses demonstrated that all biopatches were biocompatible and supported fibroblast proliferation. Furthermore, numerical analyses indicated that increasing the number of sutures reduced stress concentration and structural deformation. The obtained findings suggest that PCL/Ge biopatches functionalised with natural and synthetic antibacterial agents represent a promising strategy for reducing the risk of surgical mesh-related infections.
Benzer Tezler
- Colloidal selenium nanoparticles functionalized with some polymers: Synthesis, characterization, and applications
Bazı polimerlerle fonksiyonelleştirilmiş kolloidal selenyum nanoparçacıklar: Sentez, karakterizasyon ve uygulamaları
IBRAHIM A. M. AHMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF BERNA OLUTAŞ
- Biyomimetik yöntemle yeni nesil dental restoratif malzemelerin üretimi
Production of novel dental restorative materials by using biomimetic technique
AYSU AYDINOĞLU
Doktora
Türkçe
2016
Diş HekimliğiYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFİFE BİNNAZ HAZAR
- Schiff bazı türevlerinin sentezi ve antimikrobiyal etki profillerinin incelenmesi
Molecular synthesis of schiff base derivatives and investigation of their antimicrobial activity profiles
ALİN GÜÇTAŞ
- Kök dentinine uygulanan farklı kanal içi medikamentlerin Enteroccocus faecalis üzerindeki antibakteriyel etkinliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the antibacterial efficacy of different intracanal medicaments applied to root dentin against Enterococcus faecalis
SİNEM ESKİCİ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2024
Diş HekimliğiKütahya Sağlık Bilimleri ÜniversitesiEndodonti Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLSEN KİRAZ
- Kafeik asitin balık patojenleri üzerine antibakteriyel etkisinin belirlenmesi
Determination of the antibacterial impact of caffeic acid on fish pathogens
FATİH TAPAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Su ÜrünleriÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiSu Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN ERGÜN