Biomedical applications of sharkskin mimicked polymeric membranes
Köpekbalığı derisi taklit edilen membranların biyomedikal uygulamaları
- Tez No: 748889
- Danışmanlar: Prof. Dr. BORA GARİPCAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Mikrobiyoloji, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Microbiology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
Enfeksiyon, implante edilebilir biyomalzemelerin karşılaştığı en büyük sorunlardan birisidir. İmplanta bağlı enfeksiyonu ortadan kaldırmanın zorluğu, tedavinin önemli ekonomik maliyetinin yanı sıra hastanın yaşam kalitesine de büyük bir yük getirmektedir. Bu nedenle, geliştirilmiş antibakteriyel biyomalzemeler tasarlamak için etkili yaklaşımlar araştırılmaktadır. Köpekbalığı derisi, biyotaklit ve biyoesinlenme yaklaşımlarıyla araştırılmış ve yapılan çalışmalar, yüzerken derinin yüzey mikro yapısı nedeniyle sürtünme kuvvetini azaltmasından kaynaklı, antibakteriyel etki gösterdiği bulunmuştur. Bu tezde, köpekbalığı derisi taklitli polimerik membranların statik koşullarda antibakteriyel ve bakterisidal kimyasalların yardımı ile ve yardımı olmadan antibakteriyel özellikleri incelenmiştir. Tezin amacı ise, bakterilerin ve memeli hücrelerinin biyotaklit edilen polimerik membranlar üzerine yapışma davranışını ve yüzey topografyasının etkisi araştırılmasıdır. Ayrıca, yüzey topograősinin bu membranların ilaç salımı ve bakterisidal aktivitesi üzerindeki etkisi, üretilen membranların őzikokimyasal, antibakteriyel ve sitouyumluluk özellikleri incelenmiştir. Model hücreler olarak insan keratinositi (HaCaT), fare őbroblastı (L929) ve insan dermal primer őbroblast (HDFa) hücreleri ve model bakteri türleri olarak Gram-negatif Escherichia coli ve Gram pozitif Staphylococcus aureus bakteri suşları kullanılarak, memeli hücrelerinin hücresel tepkilerinin yanı sıra bakterisidal özelliklerin değerlendirilmesi için in vitro deneyler yapılmıştır. Sunulan tezin sonuçları, köpekbalığı derisi taklit polimerik membranlarının, büyük olasılıkla bakteriyel yapışmayı önleyerek bakteriyel biyoőlm oluşumunu azaltmak için bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca bu membranlar üzerindeki hücre yapışması kimyasal modiőkasyonlar ile ayarlanabildiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Infection is one of the biggest challenges of implantable biomaterials. The difficulty of eliminating implant-associated infection imposes a huge burden on the patient's life quality aside from the considerable financial cost of the treatment. Thus, effective approaches must be explored to design biomaterials with enhanced antibacterial activity. Sharks have been investigated via biomimetic and bioinspiration approaches and discoveries have shown that sharkskin possesses antibacterial effects due to the reduced drag force on the skin whilst swimming which is because of their skin's surface microstructure. In this thesis the antibacterial properties of sharkskin mimicked polymeric membranes in static conditions, with and without the aid of antibacterial and bactericidal chemicals was studied. The aim was to understand the adhesion behavior of both bacteria and mammalian cells onto the biomimicked polymeric membranes and how the surface topography affected these properties. Moreover, the impact of surface topography on drug release and bactericidal activity of these membranes was investigated by examining the physicochemical, antibacterial, and cytocompatibility properties of fabricated membranes. In vitro experiments were conducted to evaluate cellular responses of mammalian cells along with bactericidal properties using human keratinocyte (HaCaT), mouse fibroblast (L929), and human dermal primary fibroblast (HDFa) cell lines as model cells and Gram-negative Escherichia coli and Gram-positive Staphylococcus aureus bacterial strains as model bacteria species. The results presented in this thesis show that sharkskin polymeric membranes have great potential for reducing bacterial biofilm formation most probably via preventing bacterial adhesion. Also, the cell adhesion on these membranes can be enhanced via chemical modifications.
Benzer Tezler
- Biomedical applications of peptide nanostructures
Peptit nanoyapıların biyomedikal uygulamaları
MELİS ŞARDAN EKİZ
Doktora
İngilizce
2016
Biyokimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
- Poli(3-aminofenilboronik asit)/çok duvarlı karbon nanotüp kaplı nanoelektrotların biyomedikal uygulamaları
Biomedical applications of poly(3-aminophenylboronic acid)/multi-walled carbon nanotubes coated nanoelectrodes
TANER GÜRSOY
- Nanotel tabanlı nanosensörlerin biyomedikal uygulamaları
Biomedical applications of nanowire-based nanosensors
ALPTEKİN CİNBAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERHAT DEMİRAY
- Manyetit (Fe3O4) manyetik nanomalzemelerin boyut değişiminin çalışma koşullarına bağlı incelenmesi
Investigation of the dimensional change of magnetite (Fe3O4) magnetic nanomaterials depending on working conditions
MEHMET ALPEREN BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Biyomühendislikİnönü ÜniversitesiBiyomedikal Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ ERDOĞAN
- MEMS' lerin biyomedikal alanındaki uygulamalarının incelenmesi
Investigation of biomedical applications of MEMS
İBRAHİM ETHEM SAÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ALÇI