Biyopolimer esaslı makro ve mikro akışkan hidrojel sistemler ve biyomedikal uygulamalarının araştırılması
Biopolymer based macro and micro fluidic hydrogel systems and investigation of biomedical applications
- Tez No: 477800
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA AYHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biochemistry, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Biyopolimerler, PEG-DA (Polietilen Glikol Diakrilat), Hidrojeller, Mikro Akışkan Sistemler, Biyomedikal Uygulamalar, Biopolymers, PEG-DA (Polyethylene Glycol Diacrylate), Hydrogels, Microfluidic Systems, Biomedical Applications
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Sunulan bu araştırma kapsamında PEG-DA (polietilen glikol diakrilat) makromeri kullanılarak farklı özelliklerde su içeriği yüksek, şişebilen ve biyopolimer içeren makro ve/veya mikro akışkan hidrojel sistemlerin tasarlanması, sentezlenmesi, karakterizasyonu ve biyomedikal alandaki uygulamalarının araştırılması amaçlanmıştır. Günümüzde kullanım alanları giderek artan makro ve/veya mikro akışkan sistemlerin uygulaması hidrojel yapıların için de çalışılmıştır. Mikro akışkan sistemlerde cevap sü-resinin kısa olması, küçük hacimlerde çalışılması, sistem kontrolünün kolay olması ça-lışmalarda uygulama kolaylığı sağlamaktadır. Bu yüzden günümüzde mikro akışkan sistemler hatta nano akışkan sistem çalışmaları giderek önem kazanmaya başlamıştır. Bu tür hidrojel sistemlerin rejeneratif tıp, kontrollü ilaç salım sistemleri, hücre biyolojisi, doku mühendisliği vb. birçok biyomedikal alanda kullanımı ile ilgili çalışmalar vardır. Çalışmada makromer olarak polietilen glikol diakrilat (PEG-DA) kullanılırken, çeşitli biyopolimer olarak Jelatin, Selüloz, Nişasta, KonkanavalinA, Dekstran kullanılarak biyokompozitler sentezlenmiştir. Böylelikle, farklı yapılarda ve bileşimlerde hidrojel sistemlerinin sentezlenmesi sağlanmıştır. Sentezlenen biyokompozit hidrojel sistemlerinin akışkan düzeneklere sahip olabilmesi için ticari olarak temin edilen sistemlerle kalıp yöntemi kullanılarak mikro akışkan sistemlerin oluşturulması sağlanmıştır. Ayrıca elde edilen yapıların rastgele makro ve/veya mikro gözenekler içermesi durumu da akış sistemleri için değerlendirilmiştir. Elde edilen hidrojel sistemlerin karakterizasyon çalışmaları kapsamında SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) ve FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrofotometrisi) kul-lanılmıştır. Mikroakışkan hidrojellerin optik mikroskop ve SEM görüntüleri alınmıştır. Sentezi gerçekleştirilen biyokompozit hidrojellerin dinamik şişme davranışları incelen-miştir. Kurutulmuş farklı oranlarda biyopolimer içeren biyokompozit hidrojellerin pH=1,2 (sitrat tamponu) ve pH=7,4 (fosfat tamponu) çizeltileri olmak üzere iki farklı pH ortamında zamanla dinamik şişme davranışları incelenmiştir. Biyomedikal uygulamaya yönelik olarak sentezlenen biyokompozit hidrojellerden model ilaç gentamisinin salım davranışı yine pH=1,2 ve pH=7,4 olmak üzere iki farklı pH ortamında ve vücut sıcaklığında analiz edilmiştir. PEG-DA hidrojellere üç farklı oranda biyopolimerler eklenmiş ve zamana karşı gentamisin salım davranışları şekiller ile gös-terilmiştir. Son olarak mikroakışkan hidrojellerden ilaç salımı da sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
In the scope of this research, it was aimed to design, synthesize, characterize macromolecular and / or microfluidic hydrogel systems with high water content, swellable, and containing biopolymers with different properties by using PEG-DA (polyethylene glycol diacrylate) macromer and investigate their use in biomedical applications. The application of macro and / or micro fluid systems, which are increasingly used today, has been studied for hydrogel structures. The microfluidic systems give ease to applications due to short response time, small working volumes,and easy system control. Therefore, microfluidic systems, and even nanofluidic system studies are getting more and more important nowadays. There are many studies about the use of these type of hydrogel systems in biomedical fields such as regenerative medicine, controlled drug delivery systems, cell biology, tissue engineering, etc. While polyethylene glycol diacrylate (PEG-DA) was used as macromer in the study, biocomposites were synthesized using various biopolymers such as Gelatin, Cellulose, Starch, KonkanavalinA, Dextran. Thus, the synthesis of hydrogel systems with different structures and compositions were achieved. The formation of microfluidic mechanism of the synthesized biocomposite hydrogel systems has been achieved by using a molding method with commercially available systems so that the formation of microfluidics were provided. In addition, the state of inclusion of random macros and / or micro-pores in the obtained structures was also evaluated for fluidic systems. SEM (Scanning Electron Microscope) and FTIR (Fourier Transformed Infrared Spectroscopy) were used for the characterization studies of the obtained hydrogel systems. Optical microscope and SEM images of microfluidic hydrogels were taken. The dynamic swelling behaviors of the synthesized biocomposite hydrogels were investigated. The dried biocomposite hydrogels containing different biopolymers ratios were investigated in two different pH media, pH = 1,2 (citrate buffer) and pH = 7.4 (phosphate buffer) solutions. The release behavior of the model drug gentamicin from the synthesized biocompatible hydrogels for biomedical application has been analyzed again at pH = 1.2 and pH = 7.4, two different pH media and body temperature, PEG-DA hydrogels were synthesized with three different biopolymer ratios and the gentamicin release behaviors were shown in figures. Finally, drug delivery from microfluidic hydrogels were also presented.
Benzer Tezler
- Doku mühendisliği yaklaşımları ile nazal rekonstrüksiyonda kullanılmak üzere biyopolimerik doku iskelelerinin geliştirilmesi
Development of biopolymeric tissue scaffolds for nasal reconstruction with tissue engineering approaches
DİLEK ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikBahçeşehir ÜniversitesiDoku Mühendisliği Anabilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Production and properties of biopolymer based fibers and films
Biyopolimer tabanlı fiber ve filmlerin üretimi ve özellikleri
TUĞÇE KÖROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM
- Algal esaslı biyofilmlerin üretimi ve deri bitim işlemlerinde kullanımı
Production of algal based biofilms and its use in the leather finishing process
NIMA POURRASOUL SARDROUDI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Deri MühendisliğiEge ÜniversitesiDeri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARİFE CANDAŞ ADIGÜZEL ZENGİN
- Comprehensıve analysıs of vıtamın D3 adsorptıon and monıtorıng usıng QCM wıth hydrophobıc algınate-halloysıte nanoclay composıte bılayers
Hidrofobik aljinat-halloysit nanokil kompozitleri QCM kullanılarak D3 vitamini adsorpsiyonu ve izlenmesinin kapsamlı analizi
MERVENUR KİRAZOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ
- Mechanically strong hyaluronic acid-based hydrogels
Yüksek mekanı̇k dayanımlı hyalüronı̇k ası̇t hı̇drojellerı̇
BURAK TAVŞANLI