Hydrogels and self-assembled nanostructures based on wool keratose
Yün keratozu bazlı hidrojeller ve kendiliğinden düzenlenebilen nanoyapılar
- Tez No: 473192
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. AYBEN TOP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Bu çalışmada, keratoz proteinleri,“Ovis aries”adı verilen evcil koyun türünün yününden, perasetik asit oksidasyonu kullanılarak yaklaşık 35% verim ile çıkartılmıştır. Yünler ve elde edilen keratoz proteinleri, FT-IR, XRD, SEM ve TGA teknikleri ile karakterize edilmiştir. SDS-PAGE analizi ile bu protein karışımının 43-53 kDa molekül ağırlığına sahip olan α-keratoz proteinlerinden ve 23-33 kDa aralığında bu proteinlerin parçalarından oluştuğu saptanmıştır. DLS ve AFM testleri, 5 ve 10 mg/ml derişime sahip keratoz çözeltilerinin 20-40 nm hidrodinamik çapa sahip küresel nanotaneciklere kendiliğinden düzenlendiğini göstermiştir. Öte yandan, keratoz konsantrasyonu 100 mg/ml seviyesine çıkarıldığında ve sırasıyla 37 ve 50 °C sıcaklıklar altında inkübe edildiğinde, ortalama gözenek boyutları sırasıyla 6 ± 4 and 7 ± 4 µm olan hidrojel ağlarının elde edildiği görülmüştür. Bu fiziksel hidrojellerin inkübasyon sıcaklıklarının 37 °C'den 50 °C ye çıkarılmasıyla, saklanan modül (G') değerinin 100 Pa'dan 1000 Pa değerine çıktığı gözlemlenmiştir. Hidrojeller ayrıca kütlece % 7.5 keratoz konsantrasyonuna sahip olan protein çözeltilerine THPC kimyasal çapraz bağlama ajanları eklenerek de oluşturulmuştur. 1:1, 1:2 ve 1:4 amin grubu:çapraz bağlayıcı oranlarında 3 farklı tipte kimyasal hidrojel hazırlanmıştır. Bu oran arttıkça, jel ağının iğsi yapıdan düzlemsel yapıya doğru değiştiği ve ortalama gözenek çapının 24 µm'den 11 µm'ye düştüğü gözlemlenmiştir. 1 kPa ve 5 kPa arasında elde edilen G' değerlerinin THPC miktarının değişimi ile kontrol edilebildiği saptanmıştır. 37 °C'de hazırlanmış seçilmiş fiziksel hidrojelin hücre etkileşim özellikleri CCK-8 yöntemi ile test edilmiştir. Bu hidrojelin L929 fare fibroblast hücrelerinin büyümesini kollajen kadar desteklediği görülmüş ve keratoz bazlı hidrojellerin yumuşak doku mühendisliğinde gelecek vaat eden adaylar olabileceği öngörülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, water soluble keratose proteins were extracted from“Ovis aries”wool using peracetic acid oxidation with a yield of 35 ± 5 %. Wool samples and the extracted keratose proteins were characterized by using FT-IR, XRD, SEM and TGA techniques. α-keratose fractions (MW = 43-53 kDa) along with cleaved fragments of α-keratoses with molecular weights between 23 and 33 kDa were identified in the extracted protein mixture using SDS-PAGE analysis. DLS and AFM experiments indicated self-assembled globular nanoparticles with diameters of 20-40 nm formed at 5 and 10 mg/ml keratose concentrations. On the other hand, at 10 % w/v keratose concentration interconnected keratose hydrogels with pore sizes of 6 ± 4 and 7 ± 4 µm were obtained upon incubation at 37 and 50 °C, respectively. Storage moduli (G') of these physical hydrogels were increased from ~100 to ~1000 Pa, as gelation temperature was increased from 37 to 50 °C. Hydrogels were also obtained at 7.5 % w/v keratose concentration by the addition of a crosslinker, THPC. Amine group:crosslinker ratio was used as 1:1, 1:2 and 1:4. As the amount of crosslinker increased, network transformed from fibrous to more planar structures exhibiting a significant decrease in average pore size from 24 to 11 µm. G' values of the crosslinked hydrogels were obtained between ~1 and ~5 kPa tuned by the crosslinking amount. Cell interaction properties of a select physical hydrogel prepared at 37 °C was tested using CCK-8 assay. It was observed that the keratose hydrogel supported L929 mouse fibroblast cell proliferation as much as collagen, which suggests that these keratose hydrogels can be promising candidates in soft tissue engineering applications.
Benzer Tezler
- Kanser tedavisinde ilaç taşıma amacıyla kullanılacak karbon nanotüplerin fonksiyonelleştirilmesi
Functionalization of carbon nanotubes to be used for drug delivery in cancer treatment
YEŞİM YENİYURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- 1,2-polibütadiene fosfit grupları ve türevlerinin UV ışık ile modifikasyonu
Phosphite and their derivative modification of 1,2- polybutadiene with UV light
MERVE CINDIK
- Synthesis of conducting polymers and investigation of their electrical properties
İletken polimerlerin sentezi ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
ESMA AHLATCIOĞLU
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
DOÇ. DR. MUSTAFA OKUTAN
- Design and synthesis of self-assembling peptides for fabrication of functional nanomaterials
Fonksiyonel nanomalzemelerin üretimi için kendiliğinden düzenlenen peptitlerin tasarım ve sentezi
MOHAMMAD AREF KHALILY
Doktora
İngilizce
2016
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
- Self-assembled structures of stimuli responsive polymers and their controlled release applications
Uyarana duyarlı polimerlerin kendiliğinden yapılanarak oluşturduğu yapılar ve bu yapıların kontrollü salınım uygulamaları
ELDA BERUHİL ADATOZ
Doktora
İngilizce
2020
Polimer Bilim ve TeknolojisiKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. ADEM LEVEND DEMİREL