Fabrication and functionalization of reactive polymeric coatings for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için reaktif polimerik kaplamaların üretimi ve işlevselleştirilmesi
- Tez No: 486867
- Danışmanlar: PROF. DR. AMİTAV SANYAL, PROF. DR. RANA SANYAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 246
Özet
Bu tezdeki çalışma, biyosensör ve implantlar için koruyucu antibakteriyel kaplamalar gibi işlevsel ara yüzeylerin üretimi için kullanılabilen yeni reaktif polimerik kaplamaların tasarımını ve sentezini açıklamaktadır. Bu yüzeye bağlı kaplamaların, polimerik ince filmler, polimer fırçalar veya hidrojeller olarak hazırlaması için çeşitli yaklaşımlar kullanılmıştır. Kaplamaların hepsinde, polimerik arayüzün özellikleri monomer kombinasyonu kullanılarak uyarlanabilmektedir. Birinci çalışmada, ısıl-duyarlı polimerik filmler, furan içeren polimerler kullanılarak hazırlanmış ve bunların geri dönüşümlü işlevselleştirilmesi, Diels-Alder (DA)/retro Diels-Alder (rDA) stratejisi vasıtasıyla gösterilmiştir. İkinci çalışmada, cam benzeri yüzeyler üzerinde tiyol-reaktif kaplamaların üretimi ve nükleofilik tiyol-en reaksiyonu ile işlevselleştirilmesi açıklanmaktadır. Üçüncü projede, maleimid içeren polimerler, midyelerden ilham alınarak katekol etkileşimi yoluyla yüzeye bağlanmak üzere uyarlanmıştır. Bu yüzeyler, antibakteriyel peptitlerin konjugasyonu için kullanılmış ve ardından bakterilere karşı antimikrobiyal aktivitelerinin değerlendirilmesi yapılmıştır. Dördüncü projede maleimid içeren polimer fırçalar maskeli maleimid monomer kullanılarak elde edilmiş, ve uygun şekilde işlevselleştirilmiş polimer fırçalar nanoparçacıkların ligand yönlendirmeli protein aracılı immobilizasyonu için kullanılmıştır. Beşinci çalışmada, amin içeren moleküller ile kolay işlevselleştirmeye elverişti süksinimidil-karbonat grupları içeren amin reaktif polimer fırçalar sentezlenmiştir. Son bölümde, UV aracılı tiyol-en ve ieDDA kullanılarak modifiye edilebilen ve maleimidin maskesinin çıkarılmasından sonra nükleofilik tiyol-ene ve DA reaksiyonları ile modifiye edilebilen çok fonksiyonlu furan korumalı maleimid içeren hidrojel kaplamanın titanyum yüzeylerde üretimi anlatılmıştır. Özetle, bu tezde çeşitli reaktif polimer kaplı yüzeyler üretilmiş ve bunların çeşitli biyomedikal uygulamalar için uygun adaylar olduklarını vurgulamak üzere etkin işlevselleştirilmeleri gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The work in this thesis describes the design and synthesis of novel reactive polymeric coatings that can be utilized for fabrication of functional interfaces for applications like biosensing and protective antibacterial coatings for implants. Various approaches were utilized to prepare these surface bound coatings as polymeric thin films, polymer brushes or hydrogels. In the first study, thermo-responsive polymeric films were prepared using furan containing copolymers and their reversible functionalization was demonstrated via Diels-Alder (DA)/retro Diels-Alder (rDA) strategy. The second study discloses fabrication of maleimide-containing thiol-reactive coatings on glass like surfaces and their functionalization using the nucleophilic thiol-ene reaction. In the third project, the maleimide-containing polymers were adapted for adhesion to metal surfaces via mussel inspired catechol based interaction. These surfaces were conjugated with antibacterial peptides, followed by assessment of their antimicrobial activity against bacteria. In the fourth project, maleimide containing polymer brushes were fabricated and appropriately functionalized brushes were employed for ligand-directed protein mediated immobilization of nanoparticles. In fifth study, amine-reactive polymer brushes containing succinimidyl-carbonate moieties amenable towards facile functionalization with amine-containing molecules were synthesized. In the final chapter, fabrication of multifunctional furan-protected maleimide-containing hydrogel coating on titanium surfaces that could be modified using UV-mediated thiol-ene, ieDDA, and after unmasking of the maleimide, with nucleophilic thiol-ene and DA reactions was described. In summary, in this thesis a variety of reactive polymer coated surfaces were fabricated and their efficient functionalization was demonstrated to highlight them as attractive candidates for various biomedical applications.
Benzer Tezler
- Novel functional hydrogels and polymer coated magnetic nanoparticles with degradable linkers for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için kullanılabilecek fonksiyonlaştırılabilen ve bozulabilen yeni hidrojeller ve polimer kaplı manyetik nanopartiküller
DUYGU AYDIN
Doktora
İngilizce
2017
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AMİTAV SANYAL
PROF. DR. RANA SANYAL
- Stimuli-responsive polymeric biomaterials for therapeutic applications
Terapötik uygulamalar için uyarici-duyarli polimerik biyomateryaller
AYSUN DEĞİRMENCİ
Doktora
İngilizce
2023
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RANA SANYAL
PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Functional macromolecular platforms: hydrogel and soluble polymer-based materials for biomedical applications
Fonksiyonel makromoleküler platformlar: biyomedikal uygulamalar için hidrojel ve çözünür polimer tabanlı malzemeler
MEHMET ARSLAN
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AMİTAV SANYAL
DOÇ. DR. RANA SANYAL
- Development of nanoelectromechanical systems functionalized by vacuum organic thermal evaporation and their gas sensing applications
Vakum organik ısısal buharlaştırma ile fonksiyonelleştirilmiş nanoelektromekanik sistemler ve gaz ölçüm uygulamaları
MUSTAFA ÇAĞATAY KARAKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET SELİM HANAY
- Novel polymeric materials via reactive polymers
Reaktif polimerlerden yeni polimerik malzemeler
NERGİZ CENGİZ
Doktora
İngilizce
2014
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AMİTAV SANYAL
DOÇ. DR. RANA SANYAL