Design of functional materials via emulsion templating: Energy and biomedical applications
Emulsiyon kalıplama yöntemiyle fonksiyonel malzeme tasarımı: Enerji ve biyomedikal uygulamalar
- Tez No: 473050
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEDA KIZILEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Kimya Mühendisliği, Bioengineering, Polymer Science and Technology, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İşlevsel malzemeleri birbiriyle karışmadığı ortamlara karıştırmak malzeme biliminde alışılagelmiş bir zorluktur. Bu durumla başa çıkmak için kararlı emülsiyonlar kalıp olarak kullanarak katı yapılar oluşturulabilir. Tezin ilk kısmında, Pickering emülsiyon kalıplama yoluyla, asfalt yüzeylerde buzlanma-karşıtı özellik için hidrofobik stiren-bütadien-stiren (SBS) polimerini iyonik tuzları içeren hidrofilik agar fazına entegre eden bir bileşim membran tasarladık. Bileşim modifiye bitümde -2 ve -14 °C sıcaklıklardaki farklı sıcaklık kontrollü odalarda normal bitüme nazaran önemli derecede buzlanmada gecikme olduğunu ispatladık. Ayrıca bileşim modifiye bitümün biçimsel ve tuz salım özelliklerini inceledik ve 67 gün boyunca potasyum format salımı gözlemledik. Dahası magnezyum klorür ve sodyum klorür içeren değişik iyonik tuzları da inceledik. Bu sonuçlar umut vericidir ve bu bileşim modifiye bitümüm buzlanma karşıtı ve endüstriyle alakalı uygulamalardaki potansiyelini gösterir. Tezin ikinci kısmında, biyomedikal uygulamalar için su-içinde-su (s/s) emülsiyon kalıplama yöntemiyle, dekstran ve polietilen glikol (PEG)'in faz ayrımına dayanarak nanoküre PEG sentezini araştırdık ve biyomedikal uygulamalar için nano-skala PEG nanoküresi sentezini başardık. Bundan sonra, model ilaç pregabalinin nanokürelerden salım kinetiğini araştırdık. Tezin son kısmında, çaprazbağlı SBS ağı sentezledik ve sürdürülebilir ilaç salımı için SBS-PEG hibrit jelleri tasarladık. Eklem iltihabı ilacının SBS-PEG hibrit jellerden 28 güne kadar uzatılmış olan salımını başardık. Hücre canlılığı testleri PEG nanokürelerin ve SBS-PEG hibrit jellerin toksik olmadığını ve kontrollü ilaç/molekül dağıtımında kullanılabileceğini gösterdi.
Özet (Çeviri)
Incorporating functional materials into immiscible mediums has been a conventional challenge in materials science. Solid structures are formed via templating stable liquid emulsions to overcome this challenge. In the first part of thesis, we designed a composite membrane via Pickering Emulsion templating, which integrates a hydrophobic styrene-butediene-styrene (SBS) polymer phase and hydrophilic agar phase that incorporates ionic salts for anti-icing property on bitumen surfaces. We demonstrated significant freezing delay with composite-modified bitumen compared to base bitumen in different temperature controlled chambers with temperatures of -14 and -2 °C. In addition, we investigated morphological and salt release properties of composite modified bitumen and observed potassium formate release for 67 days. Furthermore, we investigated altered ionic salts consisting of potassium formate, sodium chloride or magnesium chloride. These results are promising and suggest the potential of this polymer composite-modified bitumen for anti-icing functionality and for industrially relevant applications. In seond part of thesis, we synthesized polyethylene glycol (PEG) nanospheres via water-in-water emulsion templating method based on phase separation of dextran and PEG prepolymer and achieved the synthesis of nano-scale PEG hydrogel particles for biomedical applications. Next, we investigated the release kinetics of a model drug, pregabalin from PEG nanospheres. In the last part, we synthesized photocrosslinked SBS network and designed SBS-PEG hybrid gels for sustained drug release purposes. We achieved extended release of anti rheumatoid arthritis drug from SBS-PEG gels up to 28 days. Cell-survival assay suggested that PEG nanospheres and SBS-PEG gels are non-toxic, and can be considered for controlled drug/molecule delivery.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Ağızlık açma mekanizmalarının tasarımı
Başlık çevirisi yok
RECEP EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL R. ALPAY
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Küçük Yamanlar tepesi örneğinde kent yakın çevresinde rekreasyon alanı düzenleme projesi
Başlık çevirisi yok
NİHAN BULGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLÇİN ASLANBOĞA