Geri Dön

Elektrostatik eğirme yöntemi ile polibütilen süksinat esaslı nanoliflerin hazırlanması, karakterizasyonu ve doxorubicin salımında kullanımı

The preparation and characterization of polybutylene succinate based nanofibers via electrospinning and their use for doxorubicin release

PDF İndir

  1. Tez No: 321333
  2. Yazar: ESRA KILIÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NURSEL PEKEL BAYRAMGİL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 128

Özet

Nanoteknoloji, atomik ve moleküler seviyede mühendislik bilimidir. Yeni nano boyutta yapıların tasarlanıp sentezlendiği veya mevcut nano boyutlu yapılara eşsiz özelliklerin kazandırıldığı ve bu özelliklerin yeni uygulamalarda kullanıldığı bir bilim dalıdır. Disiplinler arası bir bilim olan nanoteknolojide; malzeme, mekanik, optik, ilaç, plastik, enerji, elektronik, havacılık, polimer mühendisliği, vb. farklı birçok bilim ve mühendislik alanı yer almaktadır. Elektrostatik eğirme yöntemi, farklı pek çok alanda potansiyel uygulamasının olması ve çok yönlülüğü sayesinde nanolif üretim teknolojisi olarak son yıllarda büyük dikkat çekmektedir. Elektrostatik eğirme yöntemi, nanolif oluşturmak için çözeltiye elektriksel güçlerin uygulandığı güçlü bir yöntemdir. Elektrostatik eğirme yöntemi ile elde edilen nanolifler, geniş yüzey alanı ve gözenekli yapıları sayesinde, filtrasyon, koruyucu kıyafetler, yara örtüsü, doku mühendisliği, ilaç salım sistemleri gibi pek çok alanda başarıyla kullanılmaktadır.Günümüzün en büyük problemlerinden olan plastik atık ve küresel kirlenme sebebiyle biyobozunur malzemelere olan ilgi giderek artmaktadır. Polihidroksialkanoatlar sınıfından olan polibütilen süksinat (PBS) ve polibütilen süksinat-ko-adipat (PBSA), mükemmel biyobozunurluk, termoplastik işlenebilirlik ve dengeli mekanik özelliklere sahiptir. PBS ve PBSA asidik veya bazik şartlarda kolayca bozunabilmektedir. Bu çalışmanın birinci kısmında, elektrostatik eğirme yöntemi kullanılarak poliüretan (PU) ile poliüretan-polibütilen süksinat (PU-PBS) ve poliüretan-polibütilen süksinat-ko-adipat (PU-PBSA) karışım nanolifleri elde edilmiş, sistem ve işlem parametrelerinin nanolif çapına ve morfolojisine etkileri incelenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında ise, bir kemoterapi ajanı olan doxorubicin varlığında nanolif örtüler hazırlanmış ve ilaç salım kinetiği çalışılmıştır. Son olarak PU, PU-PBS ve PU-PBSA nanolif örtülerin, enzimatik bozunması değerlendirilmiştir. Nanolif boyut analizleri, SEM sonuçları esas alınarak yapılmıştır. Yapısal karakterizasyon için FTIR, ısıl kararlılık için ise TGA-DSC yöntemleri kullanılmıştır. Çözelti özelliklerinin nanolif çapına etkisi; derişim, viskozite, yüzey gerilimi, elektriksel iletkenlik ve temas açıları ölçülerek değerlendirilmiştir.Elektrostatik eğirme deneylerinde, lif çapını ve morfolojisini etkileyen işlem ve sistem parametrelerinden; çözücü, polimer çözelti derişimi, akış hızı ve düze ile toplayıcı plaka arasındaki mesafe çalışılmış elde edilen sonuçlara göre derişim ve akış hızının artmasıyla nanolif çapının büyüdüğü, düze ile toplayıcı plaka arasındaki mesafenin artmasıyla lif çapının küçüldüğü görülmüştür. Ayrıca çalışmanın öncelikli hedefi olarak PU-PBS ve PU-PBSA karışım çözeltilerinden nanolif eldesi incelenmiştir. PU yapısına PBS katıldıkça boncuk oluşumunun azalıp daha homojen lifler elde edildiği, PBSA katıldıkça da nanolif morfolojisinin değiştiği gözlenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümü olan nanolif örtülerden ilaç salım deneyinde kanser tedavisinde kullanılan doxorubicin ilacı kullanılmıştır. PU ve PU-PBS, PU-PBSA karışımlarına doxorubicin ilave edilmesiyle nanolif geometrisinde herhangi bir bozulma meydana gelmediği görülmüştür. Lipaz enzimi kullanılarak gravimetrik izlenen enzimatik bozunma çalışmalarında, 30 saat sonunda; PU yapısında, kütlede herhangi bir kayıp olmadığı, saf halde PBS ve PBSA nanoliflerin kütle kayıplarının %100 olduğu, PU-PBS ve PU-PBSA karışım nanoliflerin %75 ve %83 oranında kütle kaybına uğradığı gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Nanotechnology is the science of engineering at the atomic and molecular level. It is a science that new nano-sized structures are synthesized, designed or existing nano structures gain unique features and using these new nano structures in new applications. Nanotechnology, as an interdisciplinary science, has applications in many different areas of science and engineering, such as materials, mechanical, optical, pharmaceutical, plastics, energy, electronics, aerospace, polimer engineering, etc. Electrospinning, as an electrostatic fiber fabrication technique, attracts much attention in recent years due to its versatility and its potential for applications in diverse fields. Electrospinning is a powerful technique that uses an electrically forced fluid jet to form nanofibers. Nanofibers, due to their high surface area and porosity, find applications as filtration membrane, adsorption layers in protective clothing, wound dressing, tissue engineering scaffolds and drug delivery systems. The biodegradable materials is becoming increasingly popular due to plastic waste and global contamination which is one of the biggest problems of our world in today. Poly(butylene succinate) (PBS) and its copolymer (poly(butylene succinate-co-adipate (PBSA)), a family of polyhydroxyalkanoates, have excellent biodegradability, thermoplastic processability and balanced mechanical properties. PBS and PBSA can easily decompose in an acidic or basic conditions.In the first part of our study, polyurethane (PU), and polyurethane-poly(butylene succinate) (PU-PBS) and polyurethane-poly(butylene succinate-co-adipate) (PU-PBSA) mixed nanofibers were obtained using electrospinning method, and the effect of system and processing parameters on the size and morphology of nanofibers were studied. In the second part of the study, in the presence of a chemotherapy agent doxorubicin, nanofiber mats was prepared and drug release kinetics was also studied. Finally, enzymatic degradation of PU, PU-PBS, PU-PBSA nanofiber mats was evaluated by gravimatically. Nanofiber size measurements were evaluated on the basis of SEM results. FTIR were used for the structural characterization, and TGA-DSC methods were used for the thermal stability. The effect of solutions properties on the size of nanofibers was investigated by measuring viscosity, surface tension, electrical conductivity and contact angle.In the electrospinning experiments, the some of process and system parameters like polymer concentration, flow rate and the distance between the nozzle and collector that affect the diameter and morphology of fiber were studied and it was observed that diameter of fiber increased with increasing concentration and flow rate, and decreased with increasing distance between the nozzle and collector. The main goal of the study, is to produce nanofiber from PU-PBS and PU-PBSA mixtures. It was observed that more homogeneous nanofibers were obtained and the formation of beads reduced with adding PBS to the PU structure. The geometry of PU nanofiber changed with adding PBSA. In the second part of the study which is related to drug delivery from nanofiber mats, doxorubicin was selected as the chemotherapeutic drug. It has been observed that there is no deformation of the geometry of fibers with adding doxorubicin into PU, PU-PBSS and PU-PBSA mixtures. In the enzymatic degradation, there was no weight loss from the structure of PU, 100% loss of weight in the structure of PBS and PBSA nanofibers, and 75% weight loss for PU-PBS and 83% weight loss for PU-PBSA nanofiber were obtained at the end of 30 hours.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    346108

    Polikaprolaktonun elektrostatik eğirmesi ve RGD yüzey modifikasyonu ile periferik sinir iyileşme kanalları üretim ve karakterizasyonu

    Production and characterization of nerve regeneration conduits by electrospinning of polycaprolactone and RGD surface modification

    ERDİNÇ POLAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Bilim ve TeknolojiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERHAN BİŞKİN

    PROF. DR. DELING KONG

  2. Tez No

    379619

    Doku rejenerasyonunda kullanılmak üzere etken madde yüklü nanofibriler yapıların hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of active agent loaded nanofibrillar structures for tissue regeneration

    GÖZDE MUTLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Bilim ve TeknolojiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EYLEM GÜVEN

  3. Tez No

    854815

    Polyamide synthesis for reverse osmosis membrane and substrate optimization

    Reverse osmosiz membranlar için polyamid ince film sentezi ve destek yüzey optimizasyonu

    BÜŞRA ARSLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TRABZON

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM TAŞDELEN YÜCEDAĞ

  4. Tez No

    373036

    Elektrostatik lif çekim yöntemi ile bor katkılı nanolif yüzey eldesi

    Boron doped nanofiber mats produced by electrospinning technique

    YASEMİN ÇAKMAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET DAYIK

    YRD. DOÇ. DR. M. FATİH CANBOLAT

  5. Tez No

    363865

    Santrifüj eğirme sistemi ile üretilen liflerle yapılan kompozitlerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi

    Definition of mechanical properties from centrifugal spun fibrous composites

    HARUN YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ

    YRD. DOÇ. ALİ KILIÇ

Geri Dön