Geri Dön

Synthesis of chitosan-based biocompatible conductive polymer for biosensor applications

Biyosensör uygulamaları için kitosan bazlı biyouyumlu iletken polimer sentezi

  1. Tez No: 450866
  2. Yazar: CELİL ULUTÜRK
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NESLİHAN ALEMDAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Kimya Mühendisliği, Chemistry, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 70

Özet

İletken hidrojeller üç boyutlu hidrate polimerik yapı ile elektriksel iletkenliği birleştiren çok fonksiyonlu akıllı malzemeleredir. Bu çalışmada, iki farklı metot kullanılarak biomedikal uygulamalarda kullanılabilecek kitosan bazlı iletken hidrojeller üretilmiştir. İletken hidrojel üretimi için uygulanan ilk yöntemde; kitosan ana zinciri üzerine glisidil metakrilat (GMA) aşılandı ve böylece CTS-g-GMA ürünü elde edildi. Daha sonra, çeşitli miktarlarda indirgenmiş grafen oksit (RGO) (%0'dan %15'e kadar), CTS-g-GMA ve poli(etilen glikol)diakrialat (PEGDA)'ın ışınlanma ile çapraz bağlanmasıyla oluşturulan polimerik ağ içerisine enkapsüle edildi. İkinci yaklaşımda ise, farklı konsantrasyonlarda anilin (0.08, 0.16 ve 0.32M) kullanılarak hazırlanan polianilin çözeltileri çapraz bağlı (CTS-g-GMA)-PEGDA yapının içerisine absorbe ettirildi. Her iki yöntem ile elde edilen hidrojellerin yapıları FTIR ve XRD analizleri ile doğrulandı. Hidrojellerin su alma kapasitesileri gravimetrik yöntem kullanılarak hesaplandı. L929 fibroblast hücreleri sitotoksisite testleri için kullanıldı. Hidrojellerin iletkenlikleri ise dört-nokta prob metodu ile belirlendi. Termal analiz sonuçları RGO içeriğinin hidrojellerin termal kararlılığını arttırdığını göstermiştir. İletkenlik ölçümleri sonuçlarına göre, en yüksek iletkenlik (1.716 x 10-3 S/cm) değeri, polimerik yapı içerisine %10 oranında RGO'nun enkapsülasyonuyla elde edilmiştir. Polianilin-kitosan bazlı hidrojel için yapılan TGA sonuçları, [(CTS-g-GMA)-PEGDA] içindeki polianilin zincirlerinin hidrojelin termal kararlılığını düşürdüğünü göstermiştir. Belirlenen iletkenlik değerleri kıyaslandığında PANI bazlı hidrojeller arasında, [(CTS-g-GMA)-PEGDA]-PANI(0.32M) hidrojelinin en yüksek iletkenlik değerine (7,437 x 10-3 S/cm) sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlara göre, her iki yöntemle de üretilen üstün avantajlara sahip bu hidrojellerin biyomedikal alanlarda özellikle de biyosensör uygulamalarında kullanılabileceği öngörülmektedir.

Özet (Çeviri)

Electroconductive hydrogels are multifunctional smart materials that combine a three-dimensional hydrated polymeric structure with the electrical conductivity. In this study, by using two different methods, chitosan-based-electroconductive hydrogel was fabricated for biomedical applications. In the first approach to produce conductive hydrogel, glycidyl methacrylate (GMA) was grafted on the chitosan backbone to form CTS-g-GMA product. Then, a variety amounts of reduced graphene oxide (RGO) (from 0% to 15%) were encapsulated into the polymeric network forming CTS-g-GMA and poly(ethylene glycol)diacrylate (PEGDA) by using photo-crosslinking technique. In the second approach, polyaniline solution prepared by utilizing different concentrations of aniline (0.08, 0.16 and 0,32M) was absorbed into (CTS-g-GMA)-PEGDA crosslinked structure. The structures of hydrogels were confirmed by XRD and FTIR analysis. Thermal performances of the conductive hydrogels were examined by TGA. Water uptake capacity of hydrogels determined gravimetrically. L929 fibroblast cells were used for cytotoxicity test. Conductivity of the hydrogel was determined by four-point probe technique. Thermal analyses showed that RGO content was improved thermal stability of hydrogels. According to conductivity measurements; the highest conductivity (1.716 x 10-3 S/cm) was obtained when 10% RGO was encapsulated into the polymeric structure. For polyaniline-chitosan based hydrogel, TGA results demonstrated that PANI chains in [(CTS-g-GMA)-PEGDA] reduced the thermal stability of the hydrogels. Among the PANI-based hydrogels, [(CTS-g-GMA)-PEGDA]-PANI(0.32M) has the highest conductivity value (7,437 x 10-3 S/cm). All the obtained results showed that both hydrogels fabricated in this study are promising candidates for biomedical applications especially biosensors owing to their outstanding advantages.

Benzer Tezler

  1. Düşük ve orta molekül ağırlıklı kitosan esaslı hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu ve biyobozunurluk özelliklerinin incelenmesi

    Synthesis of low and medium molecular weight chitosan based hydrojels, characterization and investigation of biodegradability properties

    HANİFE SONGÜL KAÇOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova Üniversitesi

    Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MİTHAT ÇELEBİ

    ÖĞR. GÖR. ÖZGÜR CEYLAN

  2. Development of chitosan based biofoams

    Kitosan bazlı biyoköpüklerin geliştirilmesi

    AYBİKE NİL OLCAY KURT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET POLAT

    PROF. DR. HÜRRİYET POLAT

  3. Kitosan poliakrilonitril/sepiyolit nanokompozitlerinin eldesi ve elyaf özelliklerinin araştırılması

    Nanocomposite synthesis of chitosan polyacrylonitrile/sepiolite and investigation of fiber properties

    ELİF AKŞİT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NESRİN KÖKEN

  4. 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

    İngilizce

    2021

    BiyomühendislikKoç Üniversitesi

    Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEDA KIZILEL

  5. Kontrollü salım için biyouyumlu çitosan türevlerinin sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of biocompatible chitosan derivatives for controlled release

    BURCU YEĞİNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OYA ATICI

    DOÇ. DR. CÜNEYT HÜSEYİN ÜNLÜ