Antimicrobial Modifications of Poly(ether sulfone) membrane
Poli(eter sülfon) membranın antimikrobiyal modifikasyonu
- Tez No: 416507
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AKIN AKDAĞ, YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Membran kirlenmesi, sıvı filtrasyon sistemlerinin başlıca problemlerinden biridir. Bu sorunu çözmek için, membranlara fiziksel muameleler ve modifikasyonlar uygulanmaktadır. Biyobirikme bakterilerin hücre dışı polimerler salgılayarak biyofilm oluşturmalarıdır, ve kirlenme türlerinin en ciddisi ve en zor temizlenenidir. Biyofilm oluşumu, membranları periyodik olarak temizlemekle, stoğu dezenfektasyonla, ve yüzeye biyosidal modifikasyon ile önlenmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmada, antimikrobiyal yüzey modifikasyonuyla yüzeydeki mikroorganizmaları öldürerek çoğalmalarını önlemeyi, böylece biyofilm oluşumunun önlenmesi önerilmiştir. Kimyasal olarak modifiye edilmiş poly(eter sülfon)'dan membran üretip, ardından klorlanarak N-halamine elde edildi. N-halaminler halojenlerle kovalent bağ içeren amin yapılarıdır. Bu çalışmada klor halojen kaynağı olarak kullanılmıştır. Yükseltgen klor (Cl+) ve proton (H+) denge halindedir. N-halamin yapıları ortama saldıkları klorla mikroorganizmaların hücre yapılarına zarar vererek onları öldürür. Bu çalışma sürecinde, modifiye edilmiş polimerler ATR FTIR ve NMR spektrometreleriyle karakterize edildi ve hedeflenen modifikasyonların yapıldığı teyit edildi. Membran performans ve morfolojileri saf su geçirgenliği ölçümleri SEM ile incelendi. Membranların antimikrobiyal aktiviteleri bir Gram-negatif (Escherichia coli BL21) ve bir Gram-pozitif (Bacillus subtilis) bakteri üzerinde test edildi. Agar üzerinde, klorlanmış membranlar antimikrobiyal aktivite gösterirken klor içermeyen membranlarda bakteri büyümesinde bir etki gözlemlenmedi. Ardından, membranlardaki N-halaminin kararlılığı test edildi. Suda ve bakteri süspansiyonundaki (E.coli BL21) klor miktarı zamana karşı ölçülerek membranların antimikrobiyal aktivite gösterdiği süre öngörülmeye çalışıldı. Neticede, membran üzerinde artan klor miktarı, ve membranın maruz kaldığı solüsyondaki azalan bakteri konsantrasyonunun antimikrobiyal etki süresini artırdığı tespit edildi.
Özet (Çeviri)
Fouling on a membrane is one of the major problems of liquid filtration systems. To solve this problem, physical treatments and modifications are applied on membranes. Biofouling is the most severe form of fouling, which is due to biofilms of bacteria in a matrix of extracellular polymers they secrete. Biofilm formation has been attacked by periodic cleaning of membrane, disinfection of feed, and surface modification. In this study, we proposed an antimicrobial surface modification to prevent biofilm formation by killing the microorganisms and inhibiting their growth. Poly(ether sulfone) (PES) based polymeric membrane was improved by chemical modification via N-halamines. N-halamines are amine structures covalently bonded to halogens. In our study chlorine was used as halogen. Oxidative chlorine (Cl+) and proton (H+) are in an equilibrium in an N-halamine. N-halamine compounds release chlorine to a medium, and the chlorine damages the cell structure of microorganisms and kills them. In the course of this study, the modified polymers were characterized by ATR FTIR and NMR spectrometers, which confirmed the aimed structures were obtained. The membrane performances were examined with pure water permeance measurement. The membrane morphologies were imaged by SEM. The antimicrobial activities of the membranes were examined on a Gram-negative (Escherichia coli BL21) and a Gram-positive (Bacillus subtilis) as model organisms. It was observed the chlorinated membranes showed biocidal activity, whereas chlorine-free membranes did not affect the growth of the bacteria on agar. Then, the N-halamine stability on the membranes were studied in pure water and bacterial medium (E.coli BL21) to predict the biocidally active span of the membranes. It was observed that increasing chlorine amount on the membrane in low bacterial concentration increases the antimicrobial effective time.
Benzer Tezler
- Synthesis of novel materials for high performance polymeric membrane applications
Polimerik membrane uygulamaları için yeni malzemelerin sentezi
SADIA TUL MUNNA
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. AKIN AKDAĞ
DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
- Functional conjugated polymers
Fonksiyonel konjuge polimerler
HÜSEYİN AKBULUT
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Sürfaktan varlığında sentezlenen poli (n-[3-(dimetilamino)propil] metakrilamid) hidrojellerinin mekanik dayanımları
Mechanical strenghts of poly (n-[3-(dimetylamino)propyl] methacrylamide) hydrogels synthesized in the presence of surfactant
CANSU KOZBEKCİ
- Wet spun PCL scaffolds for tissue engineering
Doku mühendisliği için ıslak eğrilmiş PCL iskeleler
ELBAY MALIKMAMMADOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN HASIRCI
DR. TUĞBA ENDOĞAN TANIR
- Poli(allil guanidin.HCl)'ün sentezi, karakterizasyonu ve antimikrobiyal özelliğinin incelenmesi
Synthesis and characterization of poly(allyl guanidine.HCl) and investigation of its antimicrobial property
UFUK YILDIZ
