Electrospinning of biocompatible polymeric nanofibers functionalized with cyclodextrin inclusion complex
Elektroeğirme yöntemi ile siklodekstrin inklüzyon kompleksleriyle fonksiyonlaştırılmış biyouyumlu nanoliflerin üretilmesi
- Tez No: 315161
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. TAMER UYAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Biyopolimerler, Elektroeğirme yöntemi, Kontrollü salım, Kuersetin, Nanolif, Siklodekstrinler, Sülfisoxazole, Tokoferoller, Biopolymers, Electrospinning method, Controlled release, Quercetin, Nanofiber, Cyclodextrins, Sulfisoxazole, Tocopherols
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Elektroeğirme nanolif elde etmek için basit, verimli ve maliyeti düşük bir yöntemdir. Elektroeğirme yöntemiyle elde edilen nanolifler yüksek yüzey alanına ve nano boyutta gözenekli yapıya sahiptir. Dahası, bu nanolifler uygulama alanlarını genişletmek amacıyla katkı maddeleri ile fonksiyonel hale getirilebilirler. Siklodekstrinler (CD), kesik koni şeklindeki siklik oligosakkaritlerdir. Hidrofobik kaviteleri sayesinde, pek çok molekülle inklüzyon kompleksi (IC) oluşturabilirler. Çalışmalarımızda, elektroeğirme yöntemiyle elde edilen nanolifleri CD ve CD-IC ile fonksiyonel hale getirdik.İlk kısımda, hidroksipropil selüloz (HPC), karboksimetil selüloz (CMC) ve aljinat nanoliflerini elektroeğirme yöntemi ile başarıyla ürettik. Daha sonra bu nanolifleri CD'lerle fonksiyonel hale getirdik. Bu nanoliflern morfolojik karakterizasyonları taramalı electron mikroskobu (SEM) yardımıyla yapıldı. Burada, elektroeğirme ile üretilen nanoliflerin ve CD'lerin özelliklerini birleştirmiş olduk. Bu nanolifler ilaç salımı, yara iyileştirme ve doku mühendisliği alanlarında kullanılabilirler.İkinci kısımda, sülfisoksazol (SFS) (hidrofik ilaç) ile hidroksipropil-beta-siklodekstrin (HPßCD) inklüzyon kompleksini (IC) (SFS/HPßCD-IC) hazırladık. Daha sonra SFS/HPßCD-IC içeren hidroksipropil selüloz (HPC) nanolifleri elektroeğirme yöntemiyle üretildi. Çalışmamızın üçüncü kısmında, ?-tokoferol (?-TC) (antioksidan madde) ile beta-siklodekstrin (ß-CD) IC (?-TC/ß-CD-IC) ürettik; ve ?-TC/ß-CD-IC içeren polikprolakton (PCL) nanolifleri elektroeğirme ile elde edildi (?-TC/ß-CD-IC-PCL-NFs). Dördüncü kısımda, alil izotiyosiyanat (AITC) (antibakteriyel madde) ile ß-CD IC (AITC/ß-CD-IC) üretildi. AITC/ß-CD-IC içeren polivinil alkol (PVA) nanolifleri elektroeğirme ile üretildi (AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs). Beşinci kısımda, kuersetin (QU) (antioksidan madde) ile ß-CD IC (QU/ß-CD-IC) hazırlandı ve QU/ß-CD-IC içeren poliakrilik asit (PAA) nanolifleri elektroeğirme ile elde edildi (QU/ß-CD-IC-PAA-NFs). SFS/HPßCD-IC-HPC-NFs, ?-TC/ß-CD-IC-PCL-NFs, AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs ve QU/ß-CD-IC-PAA-NFs'nin yapısal ve ısıl karakterizasyonları taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD), diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile yapıldı. Nanoliflerden salınan moleküllerin miktarı SFS/HPßCD-IC-HPC-NFs için sıvı kromatografisi-kütle spektrometresi (LC-MS); ?-TC/ß-CD-IC-PCL-NFs ve QU/ß-CD-IC-PAA-NFs için yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs için gaz kromatografisi- kütle spektrometresi (GC-MS) yardımıyla belirlendi. ?-TC/ß-CD-IC-PCL-NFs ve QU/ß-CD-IC-PAA-NFs'nin antioksidan aktivitesi 2 2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) radikal temizleme testiyle incelendi. Dahası, ?-TC/ß-CD-PCL-NFs UV ışığına maruz bırakıldıktan sonra da ?-TC'nin büyük bir kısmını salmıştır. Bu nedenle, ?-TC/ß-CD-IC-PCL-NFs oldukça yüksek fotostabilite göstermiştir. AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs'nin Escherichia coli (E.coli) and Staphylococcus aureus'a karşı antibakteriyel etkisi koloni sayma metoduyla belirlendi. Kısacası, SFS/HPßCD-IC-HPC-NFs, ?-TC/ß-CD-IC-PCL-NFs, AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs ve QU/ß-CD-IC-PAA-NFs'nin ilaç salımı ve yara iyileştirme uygulamalarında gelecek vadeden malzemeler oldukları sonucunda vardık.
Özet (Çeviri)
Electrospinning is a simple, versatile and cost-effective method to produce nanofibers. Electrospun nanofibers have high surface area to volume ratio and nanoporous structure. Moreover, electrospun nanofibers could be functionalized with additives to extend their application areas. Cyclodextrins (CDs) are cyclic oligosaccharides and have truncated-cone shape structure. Due to their hydrophobic cavity, CDs have ability to form inclusion complex (IC) with a variety of molecule. In our study, we functionalized electrospun nanofibers with CDs and CD-ICs.In the first part, we successfully produced hydroxypropyl cellulose- (HPC), carboxymethyl cellulose- (CMC) and alginate-based nanofibers via electrospinning. Then we functionalized these nanofibers with CDs. The morphological characterizations of nanofibers were performed through scanning electron microscopy (SEM). Here, we have combined the properties of both electrospun nanofibers and CDs, and these nanofibers could be used in drug delivery, wound healing and tissue engineering applications.In the second part, we prepared IC of sulfisoxazole (SFS) (hydrophobic drug) with hydroxypropyl-beta-cyclodextrin (HPßCD) (SFS/HPßCD-IC). Then electrospinning of SFS/HPßCD-IC incorporating hydroxypropyl cellulose (HPC) nanofibers were performed (SFS/HPßCD-IC-HPC-NFs). In the third part of our study, we produced IC of ?-tocopherol (?-TC) (antioxidant molecule) with beta-cyclodextrin (ß-CD) (?-TC/ß-CD-IC); and polycaprolactone (PCL) nanofibers incorporating ?-TC/ß-CD-IC was obtained via electrospinning (?-TC/ß-CD-PCL-NFs). In the fourth part, IC of allyl isothiocyanate (AITC) (antibacterial compound) with ß-CD (AITC/ß-CD-IC) was produced. The electrospinning of AITC/ß-CD-IC incorporating polyvinyl alcohol (PVA) nanofibers was carried out (AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs). In the fifth part, IC of quercetin (QU) (antioxidant molecule) with ß-CD (QU/ß-CD-IC) was prepared; and polyacrylic acid (PAA) nanofibers incorporating QU/ß-CD-IC was obtained via electrospinning (QU/ß-CD-IC-PAA-NFs). The structural and thermal characterizations of SFS/HPßCD-IC-HPC-NFs, ?-TC/ß-CD-PCL-NFs, AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs and QU/ß-CD-IC-PAA-NFs were carried out by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). The amount of released molecules were determined via liquid chromatography-mass spectroscopy (LC-MS) for SFS/HPßCD-IC-HPC-NFs; high performance liquid chromatography (HPLC) for ?-TC/ß-CD-PCL-NFs and QU/ß-CD-IC-PAA-NFs and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) for AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs. The antioxidant activity of ?-TC/ß-CD-PCL-NFs and QU/ß-CD-IC-PAA-NFs was investigated by using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging assay. Moreover, ?-TC/ß-CD-PCL-NFs released great proportion of ?-TC after exposing UV light. Thus, ?-TC/ß-CD-PCL-NFs exhibited quite high photostability. The antibacterial activity of AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs was evaluated by colony counting method against Escherichia coli (E.coli) and Staphylococcus aureus (S.aureus). In brief, we concluded that SFS/HPßCD-IC-HPC-NFs, ?-TC/ß-CD-PCL-NFs, AITC/ß-CD-IC-PVA-NFs and QU/ß-CD-IC-PAA-NFs are promising materials for drug delivery and wound healing applications.
Benzer Tezler
- Cyclodextrin functionalized nanofibers via electrospinning
Elektroeğirme ile siklodekstrin fonksiyonlu nanolifler
ASLI ÇELEBİOĞLU
Doktora
İngilizce
2014
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. TAMER UYAR
- Cyclodextrin-functional nanofibers as hormone delivery systems
Siklodekstrin fonksiyonlu nanoliflerin hormon salım sistemleri olarak kullanımları
MOHAMAD YAMEN KET
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FUAT TOPUZ
- Electrowinning of zinc from synthetic sulphate and chloride solutions
Başlık çevirisi yok
ERMAN DİKBIYIK
- İğ sistemlerinin dinamiğinin deneysel incelenmesi
Dynamic analysis of ring spinning machines
ÜMİT KIRBAŞLI
- Elektrik ark fırını baca tozlarının hidrometalurjik değerlendirilmesi
Hydrometallurgical treatment of electric arc furnace stellmaking flue-dusts
A.ALPAY KIRDAR
