Biyolojik uygulamalar için çapraz bağlı, yüksek gözenekli poliHIPE kompozitlerinin hazırlanması
Preparation of highly porous, cross-linked polyHIPE composites for biological applications
- Tez No: 409101
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. EMİNE HİLAL MERT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yalova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 154
Özet
Emülsiyon kalıplama yöntemi yüksek iç fazlı emülsiyonlar (High Internal Phase Emulsion, HIPE) kullanılarak yüksek gözenekli ve açık hücresel yapılı polimerlerin hazırlanmasında kullanılan basit ve etkili bir yöntemdir. HIPE'ler büyük hacimlerde iç faz veya dispers faz içeren konsantre sistemler olarak tanımlanır. Bir HIPE'de iç faz hacmi (Ø), genellikle toplam emülsiyon hacminin 0.74'ünden daha fazladır ve bu değer 0.99'a kadar çıkarılabilir. HIPE'lerin sürekli fazının veya her iki fazın birden polimerizasyonu ise“poliHIPE”olarak adlandırılan polimerlerin oluşmasını sağlar. PoliHIPE'ler eşsiz özellikleri nedeniyle membran filtrasyonunda, iyon değişimi reçinelerinde, organik sentezler için ultra gözenekli destek malzemelerinin sentezinde, kromatografik destek malzemelerinde ve doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Ancak gözenekli yapının bir sonucu olarak ortaya çıkan yetersiz mekanik dayanımları gerçek endüstriyel uygulamalarını kısıtlamaktadır. Bu tez çalışması ile emülsiyon kalıplama yöntemi kullanılarak mekanik dayanımı geliştirilmiş, gözenekli ve fonksiyonlu polimer kompozitleri hazırlanmıştır. Bu amaçla, mekanik özelliklerin geliştirilmesi için klasik takviyelendirici katkı maddelerinin yerine suda çözünebilen, biyouyumlu bir polisakkarit (pullulan) kullanılmıştır. Araştırmalar monolit ve mikroküre formunda poliHIPE'lerin hazırlanmasını kapsayan iki farklı aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada glisidil metakrilat/1,3-bütandiol dimetakrilat (GMA/BDDMA) ve GMA/BDDMA/pullulan HIPE'lerinin sürekli fazının çapraz bağlanması ile poliHIPE monolitleri elde edilmiştir. İkinci aşamada GMA/BDDMA ve GMA/BDDMA/pullulan HIPE damlalarının ikincil bir süspansiyon ortamında dağıtılarak polimerleştirilmesi ile poliHIPE mikroküreleri elde edilmiştir. Elde edilen poliHIPE'lerin morfolojik, mekanik ve ısıl özellikleri hazırlama koşullarına bağlı olarak karakterize edilmiştir. Ardından enzim immobilizasyonu ve protein saflaştırılması gibi biyolojik uygulamalardaki kullanılabiliriliklerinin belirlenmesi amacıyla reaktif amin bileşikleri kullanılarak post-fonksiyonlandırma reaksiyonları gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Emulsion templating is a simple and effective route for the preparation of macroporous and open-cellular polymers through high internal phase emulsions (HIPEs). HIPEs are defined as concentrated emulsion systems consisting of a high ratio of internal or dispersed phase. The volume fraction (Ø) of the internal phase of a HIPE is usually greater than 0.74 and can reach levels of 0.99. Polymerization of the continuous phase or both phases of HIPEs leads the formation of polymers so-called“polyHIPEs”. Because of their unique properties, polyHIPEs have been developed for several applications including filter membranes, ion exchange resins, ultraporous polymer supports in organic synthesis, chromatographic support materials, and tissue engineering applications. However, the real industrial applications have been restricted as a result of poor mechanical strength arised from the porous structure. With this thesis porous functional polymer composites having prepared mechanical strength have been prepared by using emulsion templating method. With this aim, in order to improve the mechanical properties a water soluble and biocompatible polysacharite (pullulan) have been used instead of classical reinforcements. The research has been made in two different stages consisting of the preparation of polyHIPEs in the form of monoliths and microspheres. At the first stage, polyHIPE monoliths have been obtained by polymerizing the continuous phase of glycidyl methacrylate/1,3-butanediol dimethacrylate (GMA/BDDMA) and GMA/BDDMA/pullulan HIPEs. At the second stage polyHIPE microspheres have been obtained by the polymerization of dispersed GMA/BDDMA and GMA/BDDMA/pullulan HIPE droplets in a secondary suspension medium. The morphological, mechanical and thermal properties of the resulting polyHIPEs have been characterised depending on the preparation conditions. Afterwards, in order to determine the usage of polyHIPEs in biological applicatons such as enzyme immobilization and protein prufication, post-functionalisation reactions have been carried out by using reactive amine compunds.
Benzer Tezler
- Hierarchically porous high surface area polymers with interconnected pores for fast and selective albumin adsorption
Hızlı ve seçici albümin adsorpsiyonu için hiyerarşik ve birbirine bağlı gözenek yapısına sahip olan yüksek yüzey alanlı polimerler
MERVE SÜSLÜKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM YAVUZ
- Preparation of color removing chitosan composites and assessments on adsorption kinetics
Renk giderici çitosan kompozitlerinin hazırlanması ve adsorpsiyon kinetiği çalışmaları
ZEYNEP CEREN BUMİNOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Design, fabrication and characterization of light-responsive functionalized hydrogel for tissue engineering applications
Doku mühendisliği uygulamaları için ışığa duyarlı fonksiyonelleştirilmiş hidrojelin tasarımı, imalatı ve karakterizasyonu
SYEDA RUBAB BATOOL
Doktora
İngilizce
2021
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KIZILEL
- Production and properties of biopolymer based fibers and films
Biyopolimer tabanlı fiber ve filmlerin üretimi ve özellikleri
TUĞÇE KÖROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM
- Plazmonik sensör uygulamaları için gözenekli anodik alümina kalıplar ve matrislerle nanoyapıların üretilmesi
Fabrication of nanostructures with porous anodic alumina templates and matrices for plasmonic sensor applications
HANDE ÇAVUŞ ARSLAN
Doktora
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM YUSUFOĞLU
DR. MUSTAFA ASLAN