Preparation and characterization of hemodialysis membranes with improved biocompatibility through anticoagulant, antioxidant and enzyme immobilization
Antikoagülan, antioksidan ve enzim immobilizasyonu yöntemleri ile biyouyumluluğu iyileştirilmiş hemodiyaliz membranlarının hazırlanması ve karakterize edilmesi
- Tez No: 342971
- Danışmanlar: PROF. DR. SACİDE ALSOY ALTINKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Kimya Mühendisliği, Bioengineering, Biotechnology, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 181
Özet
Bu tezin amacı biyomolekül tutturma yöntemi ile pıhtılaşmaya karşı dirençli ve/veya antioksidatif yüzeyler yaratarak polisülfon bazlı hemodiyaliz membranlarının kan uyumluluklarını iyileştirmektir. Nontrombojenik yüzey yaratmak için, destek membranı polietilenimin (PEI) ve alginat (ALG) ile kendi kendine katman oluşturma (LBL) metodu ile modifiye edilmiş ve heparin (HEP) ALG ile harmanlanarak LBL yapının en üst katmanına tutturulmuştur. Antioksidatif özellik kazandırmak için ise, alfa-lipoik asit (ALA) ve superoksit dismutaz (SOD)/katalaz (CAT) enzim çifti seçilmiştir.ALA, negatif yüklü destek membran üzerine adsorplanan PEI katman üzerine elektrostatik etkileşimler ile aktif kısmını açıkta bırakacak biçimde tutturulmuştur. SOD/CAT enzim çifti ise plazma modifiye edilmiş ve PEI kaplanmış destek membranları üzerine kovalent ve iyonik olarak tutturulmuştur. ALG içerisine az miktarda heparinin eklenmesi ile pıhtılaşma süresinin (APTT) ciddi biçimde uzadığı gözlemlenmiştir. Alfa-lipoik asitin tipik hemodiyaliz koşulları altında stabilitesinin iyileştiği gözlenmiş, en fazla iyileşme iki PEI katmanı arasına sandviç formda tutturulduğu durumda elde edilmiştir.CAT aktivitesi kovalent veya iyonik olarak tutturulduğu durumlarda aynı iken, SOD kovalent bağ ile tutturulduğunda daha iyi performans göstermiştir. In vitro çalışmalar ALA veya SOD/CAT kaplı tüm membranların kanın reaktif oksijen bileşenlerinin seviyesini düşürdüğünü, buna ek olarak pıhtılaşma süresini de önemli oranda uzattığını göstermiştir. Modifiye edilen tüm membranların yüzeyinde plazma protein adsorpsiyonu ile platelet ve hücre aktivasyonunun azaldığı gözlenmiştir. Membranın hidrofilitesinin, yüzey yükünün ve pürüzlülüğünün protein adsorpsiyonu, platelet aktivasyonu ve yüzeye tutunan enzimin konformasyonu üzerinde etkili parametreler olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
The objective of this thesis is to improve blood compatibility of polysulfone (PSF) based hemodialysis membranes through generating thromboresistant and/or antioxidative surfaces with biomolecule immobilization. To create a nonthrombogenic surface, support membrane was modified with layer by layer (LBL) deposition of polyethyleneimine (PEI) and alginate (ALG) and heparin (HEP) was immobilized on the outermost surface of the assembly by blending with ALG. ?-lipoic acid (ALA) and superoxide dismutase (SOD)/catalase (CAT) enzyme couple were choosen to provide antioxidative properties. ALA was immobilized site-specifically to PEI deposited support membrane while SOD/CAT enzyme couple were attached both covalently and ionically on the plasma treated and PEI deposited membranes, respectively. Blending a small amount of HEP with alginate remarkably prolonged the coagulation time (APTT) of HEP free membranes. The stability of ALA under typical hemodialysis conditions was improved by immobilization, and the greatest enhancement was achieved when it was sandwiched between two PEI layers. In vitro studies showed that all ALA or SOD/CAT coated PSF membranes are capable of reducing reactive oxygen species levels in blood, furthermore, they can significantly prolong APTT. The hemocompatibility results also demonstrated that the adsorption of human plasma proteins, platelet and cell activation on all modified membranes decreased significantly compared with the unmodified PSF membranes due to the change in surface properties such as hydrophilicity, surface charge and roughness upon immobilization of the biomolecules. The modification methods proposed in this study did not change high permeability, mechanical strength and nontoxic property of the PSF membranes.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of hemodialysis membranes
Hemodiyaliz zarlarının hazırlanması ve karakterizasyonu
FİLİZ YAŞAR MAHLIÇLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. SACİDE ALSOY ALTINKAYA
- Hemodiyaliz amaçlı poliakrilonitril membranlar hazırlanması
Preparation of polyacrylonitrile membranes for hemodialysis application
GAMZE BEHMENYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL TANTEKİN (ERSOLMAZ)
- Synthesis and characterization of benzoxazine-sulfones as precursors for thermally stable thermosets
Isısal kararlı termosetler için benzoksazin-sülfon başlangıç maddelerinin sentezi ve karakterizasyonu
ÇAĞATAY ALTINKÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Development of preconcentration techniques for chemical analysis
Kimyasal analiz için önderiştirme yöntemi geliştirme
YASEMİN İŞLEK COŞKUN
- Preparation and characterization of hydrophobic and hydrophilic polymeric fodms from ultra high molecular weight polythylene
Çok yüksek molekül ağırlıklı polietilenden suyu seven ve sevmeyen köpük hazırlanması ve karakterizasyonu
BAHATTİN AYDINLI