Novel polymeric materials via reactive polymers
Reaktif polimerlerden yeni polimerik malzemeler
- Tez No: 371797
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AMİTAV SANYAL, DOÇ. DR. RANA SANYAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 196
Özet
Reaktif polimerler, çoklu-işlevselleştirilebilir hidrojeller ve biyo-işlevselleştirilebilir mikro-desenli hidrojeller hazırlanması için yeni sentez stratejileri açıklandı. 'Klik' reaksiyonları olarak adlandırılan yüksek verimli kimyasal tepkimeler grubu kullanıldı. Yeni çapraz bağlama stratejileri ile birlikte hazırlanma sırasında çeşitli litografik teknikler kullanılması mikro desenli hidrojellerin oluşturulmasını sağlar. İlk çalışmada, N-hidroksi süksinimid tabanlı yeni bir karbonat monomer, kararlı ancak hidroliz edilebilen karbamat bağlantısını oluşturan amin reaktif polimerlerin eldesinde kullanıldı. İkinci çalışmada, işlevselleştirilebilir çapraz bağlanmış yeni hidrojeller, tiyol-epoksi kimyası kullanılarak elde edildi. Epoksi sonlu telekelik polimerlerin tiyol-epoksi reaksiyonu ile jelleştirilmesi sonradan işlev kazandırılabilen hemen hemen iyi tanımlanmış hidrojeller oluşturdu. Diğer seçenekte, dış bloklarında hem glisidil hem metakrilat grubu içeren, PEG tabanlı triblok kopolimerler kullanılarak hidrojeller hazırlandı. Hidrojeller, daha sonra epoksit halka açma reaksiyonları kullanılarak işlevselleştirilebilir. Üçüncü projede, tiyol-reaktif desenli hidrojel malzemeler nano baskı litografi yolu ile elde edildi. Kovalent olmayan çapraz bağlanma sayesinde kararlı hale gelen, mikron boyutundan daha küçük desenli reaktif malzemeler hazırlandı. Tiyol reaktif mikro desenli yüzeyler, boyalar, peptitler ve hücrelerin başarılı olarak sabitlenmesini sağladı. Dördüncü proje, tiyol-en çapraz bağlanması kullanılarak tiyol reaktif maleimid grubu içeren hidrojellerin hazırlanmasını anlatır. Ditiyol tabanlı çapraz bağlayıcı grupla furan korumalı maleimid birimi taşıyan kopolimerlerin arasındaki radikalik tiyol-en reaksiyonu ile hidrojeller oluşmaktadır. Kalan korunmuş maleimidlerin termal aktivasyonu, tiyol içeren boya ve protein bağlanmasına olanak sağlayan ligandlar ile işlevselleştirilebilen hidrojeller oluşturmaktadır. Son çalışmada, ek çapraz bağlayıcılar ve foto-başlatıcılar kullanılmadan, kopolimerin yan zincirlerindeki maleimid birimlerinin foto-dimerizasyonu ile yeni hidrojel sentezi yapıldı. Kalan maleimidler Michael katılma veya Diels-Alder ile yüksek verimle işlevselleştirildi. Özet olarak, kütle halinde veya mikro desenli çapraz bağlanmış çeşitli hidrojeller ya da çözünür formda çok işlevli polimerik malzemeler tasarlandı. Bu malzemelerin çoklu-işlevselleştirilmesi hazırlanma sırasında oluşan reaktif kollarla sağlandı.
Özet (Çeviri)
Novel synthetic strategies for fabrication of reactive polymers, multifunctional hydrogels and bio-functionalizable micro-patterned hydrogels are described. A set of highly efficient chemical reactions referred as 'click' reactions are utilized. In conjunction with novel crosslinking strategies, various lithographic techniques during the fabrication enable the creation of micro-patterned hydrogels. In the first study, a novel N-hydroxy succinimide based carbonate monomer is designed to yield amine-reactive polymers that provide stable, yet hydrolysable carbamate-based conjugations. As the second study, novel functionalizable crosslinked hydrogels are obtained utilizing thiol-epoxy chemistry. Gelation of epoxide terminated telechelic polymers via thiol-epoxy reaction yields nearly well-defined functionalizable hydrogels. As an alternative, hydrogels were fabricated via photo-polymerization using PEG-based triblock copolymers containing glycidyl and PEG-methacrylate side chains in their outer blocks. These hydrogels can be further functionalized using epoxide ring-opening reactions. In the third project, thiol-reactive patterned polymeric platforms are obtained via nanoimprint lithography. Sub-micron patterned reactive materials that are stable through non-covalent crosslinking are fabricated. The thiol-reactive micro-patterned surfaces enable successful immobilization of dyes, peptides as well as cells. The fourth project describes fabrication of thiol-reactive maleimide-containing hydrogels using thiol-ene crosslinking. Furan-protected maleimide-containing triblock copolymers along with dithiol-based crosslinkers provide hydrogels via the radical thiol-ene reaction. Thermal activation of residual masked maleimides provides hydrogels that are functionalized with thiol-containing dyes and ligands that enable protein immobilization. In the last study, photo-dimerization of maleimide units in the side chains of copolymers is utilized for the synthesis of hydrogels without employing cross-linkers and photo-initiators. Residual maleimides are efficiently functionalized using the Michael conjugation or Diels-Alder. In summary, multifunctional polymeric platforms in soluble forms, as well as bulk and micro-patterned crosslinked hydrogels are designed. Efficient multi-funtionalization of these materials could be achieved using the reactive handles installed during the fabrication of polymeric materials.
Benzer Tezler
- Functional macromolecular platforms: hydrogel and soluble polymer-based materials for biomedical applications
Fonksiyonel makromoleküler platformlar: biyomedikal uygulamalar için hidrojel ve çözünür polimer tabanlı malzemeler
MEHMET ARSLAN
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AMİTAV SANYAL
DOÇ. DR. RANA SANYAL
- Morfolin, piperazin ve dietilamin grupları içeren monomerlerin ve polimerlerin üretimi, karakterizasyonu ve çözelti davranışlarının incelenmesi
Production and characterization of monomers and polymers containing morpholine, piperazine and diethylamine groups and investigation of their solution behaviors
GÖKHAN KOÇAK
Doktora
Türkçe
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VURAL BÜTÜN
- New type of f- and p- containing polymeric materials viametal free click reactions
Metalsiz klik tepkimeleri ile flor ve fosfor içeren yeni tippolimerik malzemeler
GÖKHAN SAĞDIÇ
Doktora
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UFUK SAİM GÜNAY
PROF. DR. EMRAH ÇAKMAKÇI
- Polipirolün tiyenil uç gruplu poli (dimetilsiloksan) ile FeCl3 varlığında kopolimerizasyonu
Copolymerization of pyrrole and thienyl end capped poly(dimethylsiloxane) by iron (III) chloride
DUYGU BADEMCİ
- The synthesis and characterization of periphery functional multiarm star polymers
Çevre fonksiyonlu çok kollu yıldız polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
NEŞE ÇAKIR YİĞİT
Doktora
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRKAN HIZAL