Geri Dön

Hydrogen-bonded layer-by-layer assemblies of poly(2-ethyl-2-oxazoline) and tannic acid and their biological applications

Hidrojen bağlı poly(2-etil-2-oksazolin) ve tanik asit tabaka-tabaka yapıları ve bu yapıların biyolojik uygulamaları

PDF İndir

  1. Tez No: 547658
  2. Yazar: SAMAN HENDESSI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ADEM LEVEND DEMİREL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 181

Özet

Anti-bakteriyel kaplamalar ve kontrollü salım sistemlerini içeren biyolojik uygulamalar malzeme sistemlerinin dikkatli tasarımını ve gerçekleştirilmesini gerektirir. Etkileşen moleküllerin tabaka-tabaka (LbL) yapılandırılması fonksiyonel kaplamaların elde edilebilmesi için çok kullanışlı ve uygun bir yöntemdir. Bu tür kaplamaların ayırılabilen 3-boyutlu şablonlar üzerinde oluşturulması kontrollü salım sistemlerinde önemli bir uygulama potansiyeli olan içi boş kapsüllerin hazırlanmasına olanak verir. Bu tez çalışmasında, pH duyarlı hidrojen bağlı 2-boyutlu (filmler) ve 3-boyutlu (içi boş kapsüller) tabaka-tabaka poli-2-etil 2-oksazolin (PEOX) ve tanik asit (TA) yapılar hazırlandı, incelendi ve bu yapıların anti-bakteriyel kaplamalar ve kontrollü salım sistemleri olarak biyolojik uygulamaları gösterildi. Özellikle cerrahi aletler ve implantlar için, temas halinde bakteri öldürme özelliği olan, pH'ya duyarlı anti-bakteriyel kaplamalar, PEOX ile kararlı hale getirilmiş gümüş nanoparçacıkların (AgNP) (~10-20 nm çaplı) hidrojen alıcısı ve TA'nın hidrojen vericisi olarak kullanılmasıyla hidrojen bağlı tabaka-tabaka yapılar şeklinde elde edildi. PEOX molekül ağırlığının (5000 g/mol ile 500 000 g/mol'e aralığında) AgNP kararlılığına ve oluşturulan kaplamaların anti-bakteriyel etkinliğine etkisi incelendi. Kaplamalar pH 8,5 altında kararlı kaldı ve pH 8,5 üzerinde parçalandı. JIS Z 2801 anti-bakteriyel testleri bu kaplamaların temas halinde bakteri öldürme özelliği aracılığıyla, hem gram negatif hem de gram pozitif bakteriler üzerinde etkili olduğunu gösterdi. Titanyum yüzeyler üzerindeki kaplamalar, pH 7,4 fosfat tampon çözeltisi içinde 3 aya kadar kararlı kaldı ve anti-bakteriyel etkinliğini korudu. 8 çift katmanlı PEOX/TA tabaka-tabaka filmlerinden oluşan içi boş mikro kapsüller (5-8 µm çapında), CaCO3 mikroparçacık şablonları üzerine kaplanma sonrası bu mikroparçacıkların çözünmesiyle hazırlandı. Bu içi boş kapsüllerin yükleme ve salınım özelliklerini potansiyel kontrollü salım uygulamalarında değerlendirmek için, pozitif yüklü Rhodamine 6G model kargo molekülü olarak kullanıldı. Rhodamine 6G yüklenmiş kapsüller fizyolojik pH 7,4'e doğru artan pH-duyarlı bir salım sergiledi. Salınan Rhodamine 6G moleküllerinin miktarının pH ile artması, TA'nın iyonlaşmasına bağlı olarak hidrojen bağı sayısının azalması sonucu kapsül geçirgenliğinin artmasına bağlanmaktadır. Bu hidrojen bağlı kapsüllerin ilaç dağıtım uygulamalarında pH-duyarlı mikrotaşıyıcılar olarak kullanım potansiyeli yüksektir.

Özet (Çeviri)

The biological applications involving antibacterial coatings and controlled release systems require careful design and realization of the material system. Layer-by-layer (LbL) assembly of interacting molecules is a versatile method to prepare functional coatings. The formation of such coatings on sacrificial 3-dimensional templates allows the preparation of hollow capsules which show significant potential as controlled release systems. In this thesis study, pH-responsive hydrogen-bonded (H-bonded) 2-dimensional (films) and 3-dimensional (hollow capsules) LbL assemblies of poly(2-ethyl-2-oxazoline) (PEOX) and Tannic Acid (TA) have been prepared, investigated and their biological applications as antibacterial coatings and controlled release systems have been demonstrated. Contact-killing, pH-responsive antibacterial coatings, especially for surgical devices and implants, were realized by H-bonded LbL assembly of PEOX stabilized silver nanoparticles (AgNPs) (~10-20 nm in diameter) as H-acceptor and TA as H-donor. The effect of PEOX molar mass (5,000 to 500,000 g/mol) on the stabilization of AgNPs and the antibacterial efficacy of the resulting coatings has been investigated. The coatings were stable below pH 8.5 and disintegrated above pH 8.5. JIS Z 2801 antibacterial tests demonstrated the antibacterial efficacy of the coatings through contact killing against both gram negative and gram-positive bacteria. The coatings on titanium substrates remained stable and retained their antibacterial efficacy at pH 7.4 in phosphate buffered saline up to 3 months. Hollow microcapsules (5-8 m in diameter) formed of 8 bilayers PEOX/TA LbL films were prepared by coating CaCO3 microparticle templates followed by the dissolution of the microparticles. Rhodamine 6G was used as positively charged model cargo to evaluate the loading and release properties of the hollow capsules for potential controlled release applications. Rhodamine 6G loaded capsules exhibited pH-dependent release which increased with pH towards physiological pH of 7.4. The increase in the amount of released Rhodamine 6G molecules with increasing pH was attributed to the increased permeability of the capsules as a result of the decreasing number of H-bonds due to ionization of TA. Such H-bonded capsules have a high potential to be used as pH-responsive micro-carriers in drug delivery applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    635368

    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

    İngilizce

    2020

    Polimer Bilim ve TeknolojisiKoç Üniversitesi

    Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. ADEM LEVEND DEMİREL

  2. Tez No

    475015

    Hydrogen-bonded layer-by-layer films of poly(d,l-lactic-co-glycolic acid)-b-poly(ethylene glycol) polymersomes and tannic acid

    Hidrojen bağlı poli(laktik-ko-glikolik asit)-b-poli(etilen glikol) polimerzom ve tannik asit katman-katman filmleri

    GÖKÇE ÇALIŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE

    DOÇ. DR. SREEPARNA BANERJEE

  3. Tez No

    225947

    Elmas benzeri karbon kaplamanın implant üstyapı parçaları arası galvanik korozyona etkinliğinin incelenmesi.

    Efficiency of diamond like carbon coating on the galvanic corrosion between implant suprastuctures.

    AHMET ÖZKÖMÜR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Diş HekimliğiÇukurova Üniversitesi

    Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TOLGA AKOVA

  4. Tez No

    355315

    Zirconium oxychloride octahydrate containing hydrogen-bonded polymer multilayer films

    Zirkonyum oksiklorür oktahidrat içeren hidrojen bağlı polimer çok-katmanlı filmler

    ESRA BAĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE

  5. Tez No

    445008

    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

    İngilizce

    2016

    Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA

    DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER

Geri Dön