Synthesis and surface modification studies of biomedical polyurethanes to improve long term biocompatibility
Uzun süreli biyouyumluluğun geliştirilmesi amacıyla biyomedikal poliüretanların sentezi ve yüzey modifikasyonu çalışmaları
- Tez No: 176715
- Danışmanlar: PROF. DR. NESRİN HASIRCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 189
Özet
Trombi oluşumu ve kan pıhtılaşması kanla temas eden katater, damar ve yapay kalp gibi ürünlerde karşılaşılan en büyük problemdir. Kan ile uyumlu yeni malzemelerin sentezi ve yüzeylerinin biyolojik moleküller ile modifiye edilmesi konularında yoğun araştırmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada medikal saflıkta poliüretan (PU) filmler diizosiyanat ve poliolden başka hiçbir katkı maddesi kullanılmadan sentezlenmiş ve bu filmlerin kimyasal, termal ve mekanik özellikleri katı NMR, FTIR, GPC, mekanik test cihazı, DMA ve TGA ile karakterize edilmiştir. PU filmlerin yüzeyi farklı molekül ağırlığındaki heparinler; düşük molekül ağırlıklı heparin (LMWH) ve fraksiyonlanmamış heparin (UFH) kullanılarak kovalent immobilizasyon ile modifiye edilmiş ve bu yüzeyler ESCA, ATR-FTIR, AFM ve temas açısı gonyometresi ile incelenmiştir. Hücre yapışması çalışmaları total insan kanı ile yapılmış ve SEM ile görüntülenmiştir. Farklı türdeki heparinli yüzeylere kan proteini adsorpsiyonu ve platelet yapışması sırasıyla elektroforez ve SEM ile incelenmiştir. UFH immobilizeedilmiş poliüretan filmlerin yüzeylerinde (PU-UFH), LMWH immobilize edilmiş poliüretan film yüzeylerine (PU-LMWH) göre daha az sayıda kırmızı kan hücresi yapışması görülmüştür. PU filmler kan plazması ile temas ettirildiğinde iki farklı heparin türü ile modifiye edilmiş yüzeyler arasında özellikle temasın erken basamağında protein yapışması yönünden belirgin fark gözlenmiştir. PU-LMWH örneklerinde, PU-UFH örneklerine göre üç kat az protein adsorplanması gözlenmiştir. Malzeme yüzeylerine yapışan plateletler farklı morfolojiler göstermiştir. PU-UFH kümelenmiş ve yayılmış platelet morfolojilerine sahipken, PU-LMWH de az kümelenme ve yuvarlak, yayılmamış plateletler olmuştur. LMWH ve UFH immobilize edilerek modifiye edilen PU yüzeyleri, trombi oluşturmayan cihazların ve yüzeylerin geliştirilmesi için olumlu sonuçlar göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Thrombus formation and blood coagulation is a major problem associated with blood contacting products such as catheters, vascular grafts and artificial hearts. An intense research is being conducted towards the synthesis of new hemocompatible materials and modifications of surfaces with biological molecules. In this study, polyurethane (PU) films were synthesized in medical purity from diisocyanate and polyol without using any other ingredients and the chemical, thermal and mechanical properties were characterized by solid state NMR, FTIR, GPC, mechanical tests, DMA and TGA. The surfaces of PU films were modified by covalent immobilization of different molecular weight heparins; low molecular weight heparin (LMWH) and unfractionated heparin (UFH) and these surfaces were examined by ESCA, ATR-FTIR, AFM and contact angle goniometer. Cell adhesion studies were conducted with whole human blood and examined by SEM. The effects of different types of heparins on blood protein adsorption and on platelet adhesion were analyzed by electrophoresis and SEM, respectively. The surfaces of the UFH immobilized polyurethane films (PU-UFH)resulted in lesser red blood cell adhesion in comparison to LMWH immobilized polyurethane film surfaces (PU-LMWH). When the PU films were treated with blood plasma, the surfaces modified with two different heparin types showed a clearly different protein adsorption behavior especially in the early stage of blood plasma interaction. PU-LMWH samples showed about three times less protein adsorption compared to PU-UFH samples. The morphologies of platelets adhered on material surfaces demonstrated differences; such as PU-UFH had clusters with some pseudopodia extensions, while PU-LMWH had round shaped platelets with little clustering. PU surfaces modified by immobilization of LMWH and UFH, demonstrated promising results for the improvement of non-thrombogenic devices and surfaces.
Benzer Tezler
- Poliüretan hidrojellerin plazmayla yüzey modifikasyonu ve protein adsorpsiyonu
Plasma surface modification and protein adsorption of polyurethane hydrogels
CANSU ÇITAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. F.SENİHA GÜNER
- Saponin temelli poliüretan yapıların sentezi ve uygulama alanlarının belirlenmesi
Synthesis of saponine-based polyurethane structures and determination of application areas
DERYA DENİZHAN DURNA
- Surface modification and biocompatibility studies of polyurethane membranes
Poliürethan membranların yüzey modifikasyonu ve biyouyumluluk çalışması
YEŞİM ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN HASIRCI
- Titanyum esaslı medikal malzeme yüzeyinde bakteriyel tutunma ve biyofilm oluşumunun incelenmesi
Investigation of microbial adhesion and biofilm formation on the surface of titanium based medical material
SEMİH BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mikrobiyolojiİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA SUNGUR
- Manyetik polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve ayırma işlemlerinde kullanımının incelenmesi
Synthesis and characterization of mangnetic polymers, and investigation of their usage in seperation process
EREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLİN BANU İYİM