Layer by layer films for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için katman katman filmler
- Tez No: 416497
- Danışmanlar: PROF. DR. NESRİN HASIRCI, YRD. DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Kimya, Bioengineering, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 173
Özet
Katman katman film büyütmek ekstra ince filmlerin hazırlanması için kullanışlı bir metottur. Bu teknik kullanılarak, birkaç Angstromdan başlayıp birkaç mikrometre kalınlığa kadar olan çok ince filmler elde edilebilir. Son zamanlarda, polielekrolit uygulamalarının büyük bir kısmında, medikal araştırmalarda önemli bir rol oynayan doğal polimerler, özellikle anyonik aljinat (ALG) ve katyonik kitosan (CHI) kullanılmaktadır. Biyouyumluluk, biyobozunurluk, doğada bulunabilirlik ve işleme kolaylığı gibi özelliklerinin yanısıra, bu polimerlerin bazı biyolojik mikroortamları taklit edebilme potansiyeli vardır. Kalsiyum fosfat bileşenleri de, insan kemiğindeki mineral yapısına benzerliklerinden dolayı tercih edilen, ortopedi ve diş hekimliği uygulamalarında, hücre farklılaşmasını ve çoğalmasını toplamda yeni kemik dokusu oluşumunu arttıran, graft, dolgu, ve taşıyıcı olarak hormon, büyüme faktörü ve ilaç için kullanılan malzemelerdir. Jelatin (GEL) de çok katmanlı polielektrolit film oluşturmakta kullanılan önemli bir polimerdir. Katman katman oluşturulan CHI/GEL ve ALG filmler bölgesel antibiyotik tedavisi için iyi bir aday olabilirler. Bu çalışmada, ilk olarak, birbirleriyle etkileşimi iyi olan kitosan (CHI) ve aljinat (ALG) kullanarak ve de katmanlar arasında kalsium fosfat nişleri oluşturmak amacıyla ortama bazı tuz çözeltileri ekleyerek iki boyutlu (2B) filmler halinde çok katmanlı nanokompozitler oluşturulmuştur. Optimum film oluşturma şartları ortam pH'ı, tuz konsantrasyonu ve katman depozisyon sıralaması gibi farklı parametreler kullanılarak tayin edilmiştir. Oluşturulan filmler üzerindeki Saos-2 tipi hücrenin tutunması ve çoğalması incelenmiştir. Bu çalışmanın ikinci bölümünde, mikro katman filmler çözelti döküm metodu ile hazırlanmıştır. Bu filmler üç tabaka olarak yapılmış ve bazıları model bir antibiyotik olarak ceftriaxon sodium (CS) ile yüklenmiştir. Bu filmler, kontrol olarak ilaçsız veya aljinat tabakasına CS yüklenmiş olarak hazırlanmış ve CHI/ALG/CHI, CHI/ALG-CS/CHI, CHI-GEL/ALG/CHI-GEL ve CHI-GEL/ALG-CS/CHI-GEL olarak kodlandırılmıştır. Oluşturulan filmlerin mekanik özellikleri ve CS'nin filmlerden salım kinetikleri incelenmiştir. Nano LbL filmlerin implant yüzeylerine kaplanarak yüzeyi biyouyumlu yapmasının mümkün olduğu ve çözücü döküm metodu ile hazırlanan mikro filmlerin ilaç taşıyıcılar olarak iyi bir aday olduğu yorumu yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Layer-by-layer (LbL) deposition is a useful method for the preparation of ultra-thin films. Using this technique, very thin films, starting from few Angstroms up to few micrometers can be obtained. Lately, most of the polyelectrolyte applications have employed natural polymers, mainly anionic alginate (ALG) and cationic chitosan (CHI), which have been playing an important role in biomedical research. Besides their attractive biocompatibility, biodegradability, abundance and ease of processing, these polymers have a potential ability to mimic some biological microenvironments. Calcium phosphate compounds are also preferable materials because of their similarity to natural bone minerals, and used in orthopedic and dental applications as grafts, fillings, as carrriers for hormons, growth factors or drugs which all enhance the differentiation and proliferation of cells and in total formation of new bone tissue. Gelatin (GEL) is also an important polymer used in polyelectrolyte multilayers. Layer-by-layer growth of CHI/GEL and ALG can be a good candidate for local antibiotic treatment. In this work, firstly, multilayered nanocomposites were produced as LbL two-dimensional (2D) films by using chitosan (CHI) and alginate (ALG) as interacting polymers as well as some salt solutions to obtain nano size calcium phosphates niches within each layer. Optimum film formation conditions were determined by using different parameters such as pH of the medium, salt concentration and layer deposition order. The produced films were tested for Saos-2 cell attachment and proliferation. In the second part of the study, microlayer films were prepared via solvent casting method. These films contained three layers and some loaded with a model antibiotic namely ceftriaxone sodium (CS). The films were prepared either without drug as controls, or CS loaded in alginate layer and coded as CHI/ALG/CHI, CHI/ALG-CS/CHI, CHI-GEL/ALG/CHI-GEL and CHI-GEL/ALG-CS/CHI-GEL. Mechanical properties of the films and release kinetics of CS from the films were investigated. It was concluded that, formation of nano LbL films on implant surfaces to make them biocompatible is possible, and microfilms prepared by solvent casting can be good candidates as drug carrier devices.
Benzer Tezler
- Stimuli-responsive release of doxorubicin from layer-by-layer films of poly(2-isopropyl-2-oxazoline) and tannic acid
Poli(2-isopropil-2-oksazolin) ve tanik asit katman katman filmlerinden doksorubisin'in çevre koşullarına duyarlı salınımı
MELTEM HAKTANIYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Preparation and characterization of stimuli-responsive layer-by-layer films for food technology applications
Gıda teknolojisi uygulamaları için ortam koşullarına duyarlı katman katman ince filmlerin hazırlanması ve tanımlanması
AYŞE GÜREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE
PROF. DR. YEŞİM SOYER KÜÇÜKŞENEL
- Polymeric functional coatings for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için polimerik fonksiyonel kaplamalar
GHAZALEH AZIZI SAADATLOU
Doktora
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM LEVEND DEMİREL
- Layer-by-layer deposition of tannic acid and poly(2-isopropyl-2-oxazoline) onto iron oxide nanoparticles
Tanik asit ve poli(2-izopropil-2oksazolin)'in demir oksit nanoparçacıkları üzerine katman-katman kendiliğinden yapılanması
MAJID AKBAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Hydrogen-bonded layer-by-layer films of poly(d,l-lactic-co-glycolic acid)-b-poly(ethylene glycol) polymersomes and tannic acid
Hidrojen bağlı poli(laktik-ko-glikolik asit)-b-poli(etilen glikol) polimerzom ve tannik asit katman-katman filmleri
GÖKÇE ÇALIŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE
DOÇ. DR. SREEPARNA BANERJEE