Geri Dön

Biyoteknolojik uygulamalarda kullanılmak üzere kitin ve biyosilika temelli üç boyutlu iskele üretimi ve karakterizasyonu

Production and characterization of a three-dimensional scaffold based on chitin and biosilica for use in biotechnological applications

PDF İndir

  1. Tez No: 831721
  2. Yazar: BAHAR AKYÜZ YILMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MURAT KAYA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Aksaray Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 81

Özet

Biyopolimerik malzemeler biyoteknolojik alanlarda son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Genellikle, sentetik polimerlerin kullanımı çok daha kolay ve maliyeti düşük olsada biyouyumlulukları ve biyobozunurluklarının düşük olması nedeniyle doğal biyopolimerlere de ihtiyaç duyulmaktadır. Bundan dolayı özellikle doku mühendisliği, filtre membran malzemeleri üzerine çalışan araştırmacılar doğal biyomalzemelerden yararlanarak yeni biyokompozit malzemeler tasarlanmaya odaklanmıştır. Biz de planlamış olduğumuz çalışmada, doğal biyomalzemeler ile kemik, kıkırdak doku için doku iskelesi ve ağır metal gideriminde şişme ve adsorbe kabiliyeti yüksek yapı iskeleleri üretimi amaçladık. İlk aşamada denizel Geoida macandrewii süngerinin iç yapısında izole edilen biyosilika fiberin iskele içerisinde kullanım oranı belirlenerek doku mühendisliği alanında kullanımı incelenmiştir. İkinci aşamada ise doğal biyosilika fiber katkılı karboksimetil kitosan temelli iki fazlı hidrojel doku iskelesini dondurarak-kurutma yöntemi ile üretimi sağlanmıştır. Üretilmiş olan iskelelerin kimyasal kompozisyonu FTIR analiziyle, genel morfolojik özellikleri SEM cihazı kullanılarak araştırılmıştır. Malzeme karakterizasyonları tamamlandıktan sonra ise sterilize edilen iskelelerin biyouyumluluk analizleri canlılık, proliferasyon, ALP aktivitesi ve GAG miktarı ölçülerek tamamlanmıştır. İkinci iskele için, Annelida şubesinde yer alan ve deniz fareleri olarak bilinen Aphrodita aculeata'nun saç benzeri setae yapılarından β-kitin nanofiber üretimi yapılmış ve CMCht polimeri içerisinde eklenerek kompozit hidrojel doku iskelesi üretilmiştir. Elde edilen iskelerin fizikokimyasal karakterizasyonları yapılmış ve ağır metal giderimi çalışmaları yapılmıştır. β-kitin nanofiber takviye edilmiş CMCht hidrojel yapı iskelesi için bakır giderimi çalışmaları atomik absorpsiyon spektroskopisi ile yapılmış ve sonuçlarına bakıldığında maksimum adsorpsiyon kapasitesinin yaklaşık %28 (2 saat, 100 ppm) olduğu belirlenmiştir. Bu çalışma, iskelenin Cu (II) giderimi için kullanılabilecek alternatif, etkili, tekrar kullanılabilir, yenilikçi ve çevre dostu bir filtre ürünü olabileceğini göstermiştir. Sonuç olarak doğadan izole edilen biyomalzemelerin biyoteknolojik alanlarda kullanılabilir olduğu ve ileri ki çalışmaların önünü açacağı öngörülmektedir.

Özet (Çeviri)

Biopolymeric materials have been widely used in the field of biotechnology in recent years. Although the use of synthetic polymers is generally easier and more cost-effective, the need for natural biopolymers arises due to their lower biocompatibility and biodegradability. Consequently, researchers focusing on tissue engineering, filter membrane materials have turned their attention to designing new biocomposite materials using natural biomaterials. In our planned study, we aimed to produce scaffolds with high swelling and adsorption capabilities using natural biomaterials for bone and cartilage tissue engineering and heavy metal removal. In the initial phase, the usage ratio of biogenic silica fibers isolated from the marine sponge Geodia macandrewii within the scaffold was determined, and their potential for use in tissue engineering was examined. In the second phase, a two-phase hydrogel scaffold, incorporating natural biogenic silica fibers and carboxymethyl chitosan, was produced through freeze-drying. The chemical composition (FTIR), surface morphology (SEM) of the produced scaffolds were investigated. After material characterization, the biocompatibility analyses of sterilized scaffolds were completed through measurements of viability, proliferation, ALP activity, and GAG content. Nanofibers of β-chitin were produced from the hair-like setae structures of Aphrodita aculeata, commonly known as sea mice, within the Annelida Phylum. These nanofibers were incorporated into a composite hydrogel scaffold with CMCht polymer. Physicochemical characterizations of the obtained scaffolds were performed, and studies on heavy metal removal were conducted. Copper removal studies for the CMCht-based hydrogel scaffold reinforced with β-chitin nanofibers were carried out using atomic absorption spectroscopy, revealing a maximum adsorption capacity of approximately 28% (2 h, 100 ppm). This study demonstrated that the hydrogel scaffold could be an alternative, effective, reusable, innovative, and environmentally friendly filtering product for Cu (II) removal. In conclusion, it is anticipated that naturally derived biomaterials are applicable in biotechnological fields and that further exploration in various applications will be promising for future studies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    728221

    Caligula japonica kafa yapısından kitin film üretimi, karakterizasyonu ve sitotoksisitesinin değerlendirilmesi

    Chitin film production, characterization and evaluation of cytotoxicity from Caligula japonica head

    BEYZA FIRAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyoteknolojiAksaray Üniversitesi

    Biyoteknoloji ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞÇE KARADUMAN

  2. Tez No

    874312

    Molecular characterization of phenylethanol resistance in Saccharomyces cerevisiae

    Feniletanol direncinin Saccharomyces cerevısıae'de moleküler karakterizasyonu

    CAN HOLYAVKİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR

  3. Tez No

    582574

    Antifungal ajan adayı olarak bakteriyal kitinaz üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of bacterial chitinase as an antifungal agent

    GÜLESME YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    BiyomühendislikTokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLGE HİLAL ÇADIRCI EFELİ

  4. Tez No

    440056

    Doku mühendisliği uygulamaları için kitozan-aljinat-protamin içeren destek yapıların hazırlanması ve karakterizasyonu

    Başlık çevirisi yok

    AYDAN SİRKECİ BAYHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    BiyoteknolojiMarmara Üniversitesi

    Farmasötik Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SUNA TURAN

  5. Tez No

    258717

    Laktik asit bakterilerine (LAB) ait bazı suşların RAPD-PCR (rastgele çoğaltılmış polimorfik dna- polimeraz zincir reaksiyonu) ile karakterizasyonu ve genetik çeşitliliğin incelenmesi

    Characterization of some strains of lactic acid bacteria by RAPD-PCR (randomly amplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction) and investigation of their genetic diversity

    DUYGU AKKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    BiyolojiAnkara Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM OSMANAĞAOĞLU

Geri Dön