Core–shell PVA/gelatin nanofibrous scaffolds using multinozzle aqueous electrospinning
Su bazlı, çoklu nozül elektroeğirme yöntemi ile eş eksenli PVA/jelatin nanofiber iskelelerin üretimi
- Tez No: 606726
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN BEDİR, PROF. DR. SABRİ ALTINTAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Metalurji Mühendisliği, Biotechnology, Bioengineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Zarar görmüş dokuların iyileşmesinde kullanılan, ev sahibi doku ile yakın içerik ve morfolojiye sahip biyolojik iskeleler kullanılmaktadır. Fakat, iskelelerin imalatları esnasında sağlığına ve doğaya zararlı maddeler de kullanılabiliyor. Bu çalışmada üretim esnasında sağlığa ve çevreye zararsız,“su”dan elde edilmiş, elektro-eğirme yöntemiyle üretilmiş, eş eksenli, nanofiber bazlı iskelelerin üretimi ele alınmıştır. Bu bağlamda mekanik dayanımı polivinil alkol (PVA)' dan sağlayan, hücreler tarafından tanınma özelliğini de jelatinden alan eş eksenli nanofiberler çoklu nozül kullanılarak üretildi. Genel olarak kullanılan toksik, asidik ya da tuz bazlı iyonik çözücüler yerine, iki polimer için de çözücü olarak deiyonize“su”kullanıldı. Önce tekil olarak \%8 (a/a) jelatin ve \%8 (a/a) PVA çözeltilerinden nanofiberler üretildi. Voltaj, elektrod mesafesi, besleme hızı, sıcaklık, konsantrasyon gibi parametreler ile sınırlar belirlendi. Saf jelatin nanofiberleri 50 nm den az çapa sahip olsalar da boncuklu yapıya sahipler ve tek başlarına mekanik olarak dayanımları düşüktü. \%8 PVA fiberleri kendi başlarına pürüzsüz olarak üretildi. Daha sonra farklı besleme hız oranlarında (BHO) PVA:jelatin çekirdek kabuk morfolojili fiberler üretildi. Fiber çapı baz alınarak, 15 kV voltaj büyüklüğünde, 15 cm elektrod mesafesinde en uygun BHO'nun 280 nm ortalama çap ile 1:1 oranı olduğu görüldü. 1:3 ve 1:4 oranları ise“bead”li fiber oluşumu ve jelatinin PVA'nın üzerinden sıyrılma limiti olarak görüldü. Üretilen iskelelerin mekanik ve suya karşı dayanımları, çapraz bağlama ile daha da geliştirildi. Çekirdek – kabuk morfolojisi TEM, SEM, EDS analizleri ile gösterildi. Jelatinin kolajenden miras kalmış, ikincil yapısı ve elektro-eğirmenin etkileri FTIR, DSC ile açıklandı. Çapraz bağlanmış bütün iskelelerin yaklaşık olarak \%60'ı 14 günde, lysozyme enzimi kullanılan çözeltinin içerisinde bozunuma uğradı.
Özet (Çeviri)
Biological scaffolds have been used in the reconstruction of the damaged tissues. They have similar morphology and structure to the host tissues. However, they can be produced using materials that can be harmful to humans and the environment. In this context, core-shell nanofiber based scaffolds, whose mechanical strengths are provided by PVA(poly vinyl alcohol) and recognition sites are provided by gelatin, were fabricated in a non-woven manner using multiple nozzles of electrospinning technique. Instead of widely used toxic, acidic or salt-based ionic solvents, deionized“water”was used as the only solvent for both polymers. Firstly, nanofibers were produced from 8 \% (w / w) gelatin and 8\%(w / w) PVA solutions individually. Limits were determined for parameters such as voltage, feed rate, temperature and polymer concentrations. Although pure gelatin nanofibers have diameters of less than 50 nm, they have beaded structure and have lower mechanical strengths. Smooth fibers were obtained from 8\% PVA. Fibers with PVA: gelatin core shell morphology were then produced at different feed rate ratios (FRR). Based on the fiber diameter, the optimal FRR with a 15 kV voltage magnitude and 15 cm electrode distance was found to be 1: 1 with an average diameter of 280 nm. The ratio of 1: 3 and 1: 4 was seen as the formation of“beaded”fibers and the pealing limit of gelatin over PVA, respectively. Mechanical and water resistance of the produced scaffolds was further improved by cross-linking. Core - shell morphology was demonstrated by TEM, SEM, EDS analysis. The secondary structure of the gelatin from collagen and the effects of the electrospinning were revealed by FTIR and DSC. Approximately 60\% of all cross-linked scaffolds were degraded in solution using lysozyme enzyme up to day 14.
Benzer Tezler
- Production and characterization of biodegradable nanofibrous mats for food packaging applications
Gıda paketleme uygulamalari için biyolojik olarak parçalanabilir nanolifli matlarin üretimi ve karakterizasyonu
SALIH BIRHANU AHMED
Doktora
İngilizce
2025
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN ÇUĞ
DOÇ. DR. YASİN AKGÜL
- Bina yapı elemanlarında kullanıma uygun faz değiştiren dolgulu mikrokapsüllerin sentezi
Synthesis of phase changing filled microcapsules suitable for use in building construction elements
ESRA MİRMAHMUTOĞULLARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAYLI
DOÇ. DR. ALİİHSAN KOCA
- Development of electrically conductive coaxially electrospun PVA-PEDOT: PSS-CNT/pHEMA core-shell composite fiber material for tıssueengineering applications
Doku mühendisliği uygulamalarına yönelik elektriksel olarak iletken çekirdek-kabuk tipi eşeksenli elektroeğrilmiş PVA-PEDOT: PSS-KNT/pHEMA kompozit fiber malzemenin geliştirilmesi
EMRAH ÇELEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikAtılım ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLAL TÜRKOĞLU ŞAŞMAZEL
- Synthesis of poly(vinyl pyrrolidone-B-vinyl alcohol) double hydrophilic block copolymers for direct preparation of core-shell magnetic nanoparticles
Çekirdek-kabuk manyetik nanotaneciklerin hazırlanması için poli(vinil pirolidon-B-vinil alkol) çifte hidrofilik blok kopolimer sentezi
GÜLCE ÖNGÖR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜNYAMİN KARAGÖZ
- Püskürtmeli kurutma yöntemi ile PVA katkılı TiO2 tozlarının granülasyonu ve sinterlenmiş numunelerin karakterizasyonu
Optimization of processing parameters of TiO2 based ceramics by sprey drying
CELAL AVCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL