Organik-inorganik hibrit hidrojellerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Organic-inorganic hybrid hydrogels preparation and characterization
- Tez No: 343501
- Danışmanlar: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN, DOÇ. DR. SUZAN ABDURRAHMANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: N-isopropilakrilamid, kriyojel, hidrojel, nanosilika, N- isopropylacrylamide, cryogel, hydrogel, nanosilica
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Dış ortam koşullarına duyarlı cevap verebilen akıllı polimerik malzemeler son yıllarda artan bir ilgiyle araştırmalara konu olmaktadır. Dış ortam koşullarındaki küçük değişikliklere hacimsel geçişler ile tepki göstermelerinin yanı sıra yapılarında gerçekleşen bu makroskopik değişimlerin tersinir olması bu malzemeleri üstün kılan özellikleridir.Sıcaklık değişimi, polimer sistemlerinde en çok kullanılan fiziksel değişimdir. Sıcaklık değişimleri sadece kontrol kolaylığı sağlamanın yanı sıra in vitro ve in vivo olarak da uygulama kolaylığı sağlamaktadır. Sıcaklığa duyarlı faz geçişi gösteren polimerler arasında en sık kullanılan Poli(N-izopropilakrilamid) (PNIPA)'in alt kritik çözelti sıcaklığı (LCST) 32ºC'dir. Bu sıcaklığın altında hidrofilik olan PNIPA, bu sıcaklığın üzerinde ise hidrofobik özellik taşımaktadır. Sahip olduğu bu eşsiz özellik nedeni ile de biyomoleküllerin ayrılmasında, ilaç salınım sistemlerinde ve hücre adhezyonlarının kontrolünde, hızlı cevap veren yüzeyler oluşturmak için sıklıkla kullanılmaktadır. Akıllı jeller, uyarana karşı hızlı tepki göstermelerine rağmen zayıf mekanik mukavemete sahiptirler. Monomer ve başlatıcı içeren reaksiyon çözeltisinin donma sıcaklığının altında gerçekleştirilmesi olarak tanımlanan kriyojelasyon yöntemi ile sentezlenen jeller, makro gözenekli, daha hızlı cevap veren ve daha yüksek mekanik dayanıma sahiptir. Organik-inorganik hibrit hidrojeller ise sahip oldukları üstün mekanik özellikleri nedeniyle önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmanın amacı sıcaklığa duyarlı PNIPA hidrojellerinin mekanik dayanımını arttırmak ve aynı zamanda çevresel uyarılara daha hızlı cevap vermesini sağlamaktır. Bu amaçla çalışmanın ilk bölümünde 3-(metakriloksi)propiltrimetoksisilan (MPTMS) ile Aerosil® 200 nanosilika yüzeyi modifiye edildi. İkinci bölümünde ise modifiye edilmiş ve modifiye edilmemiş nanosilika içeren PNIPA kriyojelleri serbest radikal polimerizasyonu ile sentezlendi. Modifiye edilmiş nanosilikaların modifikasyon verimi Termal Gravimetrik Analiz (TGA) ile, partikül boyutu ise Dinamik Işık Saçılımı (DLS) metodu ile belirlendi. Jeller morfoloji, şişme oranı ve mekanik özeliklerine göre karakterize edildi. Modifiye nanosilika katkısıyla jellerin mekanik özellikleri arttı.
Özet (Çeviri)
Smart polymeric materials, which exhibit response to external stimuli, have gathered a great interest in recent years. The characteristic feature that actually makes them ''smart'' is their ability to respond to very slight changes in the surrounding environment. The uniqueness of these materials lies not only in the fast macroscopic changes occurring in their structure but also these transitions being reversible. Temperature is the most widely used physical stimulus in environmentally responsive polymer systems. Not only is the change in temperature relatively easy to control, but also it is readily applicable both in vitro and in vivo. The most extensively studied thermo-responsive polymer is poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm), which exhibits a lower critical solution temperature (LCST) of about 32ºC in an aqueous medium. It assumes a swelled coil structure (hydrophilic state) below the LCST and a collapsed globular structure (hydrophobic state) above the LCST. Because of this unique property, it has been widely used in the preparation of stimuli-responsive surfaces for controlling cell adhesion, separation of biomolecules, and drug delivery. Smart gels, despite the poor mechanical strength have to react quickly to stimuli. If the temperature is below zero during the synthesis of gels of this process is called ''cryogelation''. Gels synthesized in this way, will possess macro-porous, fast responsive and have high degree of toughness. Organic-inorganic hybrid hydrogels have an important place due to their superior mechanical properties. In this project, we aimed to synthesize mechanically improved and fast responsive temperature-sensitive PNIPA hydrogels. Hence, in the first part of the study Aerosil® 200 nanosilica surface modified with 3-(methacryloxy)propyltrimethoxysilane (MPTMS) and the second part temperature-sensitive nanocomposite hydrogels synthesized by free radical polymerization in the existence of organically modified Aerosil® 200. The yield of modified nanosilica modification were determined by Thermogravimetric Analysis (TGA) and the particle size distribution of modified nanosilica particles were investigated by dynamic light scattering technique (DLS). Morphological, mechanical and swelling behaviors were investigated. Mechanical strength was increased by addition of modified nanosilica.
Benzer Tezler
- Hydrophobic associations in gels: Hybrid organo-cryogels and hydrophobically modified hydrogels
Jellerde hidrofobik etkileşimler: Hibrid organo-kriyojeller ve hidrofobik modifiye hidrojeller
DENİZ CEYLAN TUNCABOYLU
- Synthesis and sensor appplication of reusable fluorescent uranyl-imprinted polymer gels
Yeniden kullanılabilir uranil-imprint floresan polimer jellerin sentezi ve sensör olarak kullanılması
ELİF GÖKÇE ATÇAKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN GÜNEY
- Alkylacrylamide-based semi-interpenetrating networks for temperature-sensitive smart systems
Sıcaklığa duyarlı akıllı sistemler için alkilakrilamid bazlı yarı iç içe geçmiş ağyapılar
BİRGÜL KALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Synthesis and encapsulation of nanosilica with poly(AAm-ko-AMPS) and application on viscose fabric for pilling
Nanosilika sentezi ve poli(AAm-ko-AMPS) ile kapsüllenmesi,viskon kumaşların tüylenme sorununun giderilmesi
EBRU ÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Nanoselüloz katkılı aljinat aerojel sentezi ve deksketoprofen trometamol ile kontrollü ilaç salımı
Synthesis of nanocellulose doped alginate aerogel and controlled drug delivery with dexketoprofen trometamol
CEM TAŞDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT NURALIN