Layered and composite biopolymers: Mechanical, physical and antimicrobial properties
Katmanlı ve kompozit biyopolimerler: Mekanik, fiziksel ve antimikrobiyal özellikler
- Tez No: 485244
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER, PROF. DR. REGINE VON KLITZING
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Bu tez çalışmasında karşıt yüklü biyopolielektrolitler olan aljinat ve kitosanın, birbirleri ile ve yüzey aktif maddelerle olan etkileşimleri yapısal olarak aydınlatılmaya çalışılmış ve üç ayrı aşamada deneyler yapılmıştır. Birinci bölümde kalsiyum ve baryum katyonlarıyla çapraz bağlanmış aljinat hidrojellerinin, sırasıyla eksi yüklü ve yüksüz yüzey aktif maddeler olan sodyum dodesil sülfat (SDS) ve Brij 35 ile katkılandırıldığında mekanik özelliklerinin değişimini konu almaktadır. Bu kısımda, hidrojel kürelerinin esneklik katsayısına aljinat derişiminin, katyon derişiminin, yüzey aktif madde türünün ve derişiminin etkileri incelenmiş ve yüzey aktif maddelerin esneklik katsayısını ayarlanabilir biçimde değiştirdiği görülmüştür. SDS'nin aljinat zincirine hidrofobik etkileşimle bağlandığı ve yüzeydeki yük yoğunluğunu yükselterek, çapraz bağlanmayı artırdığı düşünülmektedir. Brij 35 ise ters etki göstererek yük yoğunluğunu azalttığı, dolayısıyla çapraz bağlanma yüzdesinin düştüğü anlaşılmaktadır. İkinci aşamada aljinat ve kitosan çoklu polielektrolit katmanları (PEM) hazırlanmış ve yüzey aktif maddelerin bu yapılara etkisi incelenmiştir. Deneysel olarak elipsometri, X-ışını yansıma ölçümü, atomik kuvvet mikroskopu ve kuvars kristal mikrodenge yöntemleri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, SDS varlığında filmlerin daha kalın olduğunu göstermektedir. SDS, aljinat – kitosan katmanlarının etkileşimini artırmaktadır. Elde edilen sonuçlar, SDS'nin aljinata hidrofobik etkileşimle bağlandığı savını desteklemektedir. Çalışmanın üçüncü bölümünde ise, potansiyel bir uygulama alanı olarak aljinat – kitosan filmleri seryum(III) iyonlarıyla çapraz bağlanmış, elde edilen filmlerin mekanik ve antimikrobiyal özellikleri incelenmiştir. Bu aşamadaki sonuçlar da yara örtüsü olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Bu doktora tez çalışması, İstanbul Teknik Üniversitesi ve Berlin Teknik Üniversitesi arasında ortak doktora programı çerçevesinde her iki üniversitede yapılan deney ve ölçümlerin sonuçlarına dayanmaktadır. Doktora öğrencisi, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) – BİDEB 2214-B yurtdışı müşterek doktora burs programı ile desteklenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, two oppositely charged biopolyelectrolytes –alginate and chitosan- were focused on. The interactions between these biopolymers and the effect of surfactants on these biopolymers were studied. Thesis is composed of three chapters. In first chapter. The changes in mechanical properties of the calcium and barium crosslinked alginate hydrogel beads, when sodium dodecyl sulfate (SDS) and Brij 35 were incorporated into the gel structure, were studied. SDS and Brij 35 are negatively charged and nonionic surfactants, respectively. Alginate concentration, types and concentrations of crosslinker and surfactant were found as parameters which affect the elastic properties of alginate hydrogel beads. Modulus of elasticity of the alginate gels increased when SDS was added and decreased in the presence of Brij 35. Therefore it is considered that SDS increases the negative charge density on alginate chain by binding to the chain via hydrophobic interactions. On the other hand, Brij 35 decreased the charge density. Second chapter focuses on the preparation of the alginate – chitosan polyelectroylte multilayer (PEM) films and the effect of surfactants on them by characterizing the samples using ellipsometry, X-ray reflectometry and atomic force microscopy. Results showed that SDS increased the thickness of the PEM films by increasing the adsorbed amount of mass of the alginate – chitosan system. In third chapter, it was aimed to develop a potent wound dressing agent by preparing cerium(III) crosslinked alginate-chitosan films. Mechanical and antimicrobial characterization of the samples indicated the potential of cerium(III) crosslinked alginate-chitosan as wound dressings. This graduate thesis project was derived from the results of the experiments and measurements, which were conducted within the scope of joint doctoral agreement between İstanbul Teknik Üniversitesi and Technische Universität Berlin. Graduate student was supported by Scientific and Technical Research Council of Turkey (TÜBİTAK) BİDEB 2214/B joint doctoral scholarship program.
Benzer Tezler
- Biobased/biodegradable/compostable/antibacterial polymeric mulching and food packaging films
Biyoesaslı/biyobozunur/kompost edilebilir/antibakteriyal polimerik tarımsal örtü ve gıda ambalaj filmleri
KOUROUSH SALİMİ
Doktora
İngilizce
2015
KimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Fabrication and characterization of novel polymer/organo-MMT (organo-silica)/ biopolymer nanocomposite blends by reactive extrusion
Yeni polimer/organik MMT (organik silika)/ biyopolimer nanokompozit karışımlarının reaktif ekstrüzyon yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu
BAYRAM ALİ GÖÇMEN
Doktora
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE GÜNAY KİBARER
PROF. DR. ZAKİR RZAYEV
- Biyopolimer ve biyoseramik kompozitlerin hazırlanışı, karakterizasyonu ve ın vivo değerlendirilmesi
Preparation, Characterization and In vivo Evaluation of Biopolymer and Bioceramic Composites
DERYA ALGÜL KURÇEREN
Doktora
Türkçe
2015
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA GÜLGÜN YENER
- Modifiye edilmiş çift tabakalı magnezyum-alüminyum hidroksit takviyeli nişasta bazlı biyopolimer nanokompozitlerin incelenmesi
Investigation of starch-based biopolymer nanocomposites reinforced with modified magnesium-aluminum layered double hydroxide
SEMİHA MURAT
Doktora
Türkçe
2024
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL AKYOL
PROF. DR. MEHMET SAYIP EROĞLU
- Aljinat-halloysit biyokompozitlere ciprofloxacin yüklenmesi, salımı ve adsorpsiyonunun incelenmesi
Investigation of ciprofloxacin loading, release and adsorption on alginate-halloysite biocomposites
ÖZGE CAN AŞKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL