Geri Dön

Serisin nanoliflerin elektro-eğirme yöntemi ile hazırlanması ve karakterizasyonu

Preparation and characterization of sericin nanofibers using electro-spinning technique

PDF İndir

  1. Tez No: 843064
  2. Yazar: DEMET SEZGİN MANSUROĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ADEM ÇINARLI, DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAYLI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 128

Özet

İpek protein (SS) liflerinin iki ana bileşeni fibroin ve serisindir ve koza oluşumuna yardımcı olurlar. SS fibroin liflerini saran, birbirine yapıştıran ve sıcak suda çözünen bir proteindir. Moleküler kütlesi 20-400 kDa olan proteinler ailesini temsil eder. SS proteinleri koza ağırlığının yaklaşık %20-30'unu oluşturur. SS, antioksidan etki, UV koruyucu, nem adsorpsiyonu, antibakteriyel vb. gibi çeşitli özelliklere sahiptir. SS yapısında bulunan hidroksil, karboksil ve amino gruplarının polar yan zinciri sayesinde, SS çapraz bağlanabilir, kopolimerize edilebilir veya diğer polimerlerle harmanlanarak gelişmiş özelliklere sahip biyolojik olarak parçalanabilir yeni nesil malzemeler üretilebilir. Tez kapsamında, ham ipeğin işlenmesi sırasında atığa dönüşmesi nedeniyle ülkemizde değerlendirilemeyen tonlarca SS'nin doğal kaynaklar ve petrolden elde edilmesi yerine atıklardan geri kazanılması sağlanmıştır. SS proteini, alifatik/ aromatik sülfonil klorür bileşikleriyle primer hidroksil gruplarının sülfonat esterlerine çevrilmiştir. Sonrasında amonyak, metilamin, etilamin, bütilamin, anilin, benzilamin, furfurilamin, naftilamin ile reaksiyona sokularak, nükleofilik substitüsyonla SS'nin amino türevleri başarılı bir şekilde sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Böylece proteinin kimyasal modifikasyonla ürün çeşitliliği artırılmıştır. Nükleofilik substitüsyonla fonksiyonelliği arttırılmış serisin ve türevini içeren çözeltilerden, hidrofilik ve hidrofobik polimerlerin de matris olarak kullanıldığı nanofiberler üretilmiştir. Nanofiberlerin üretimi koaksiyel nozul içeren elektro-eğirme tekniğiyle gerçekleştirilmiştir. Üretilen bu malzemelerin yapısal, termal, mekanik, morfolojik karakterizasyonlarının yanı sıra biyolojik karakterizasyonları da yapılmıştır. Üretilen nanomatların hiçbirisinde sitotoksik etki görülmediği gibi birçoğunda hücre tutulumları oldukça fazla olarak değerlendirilmiştir. Tez kapsamında hem çevre dostu hem de ekonomik bir kaynak olarak üretilen malzemeler biyouyumlu bulunmuştur. Böylece kozmetik, kimya, eczacılık, biyomedikal, rejeneratif tıp, gıda ve tekstil gibi önemli endüstriyel alanlar için uygun malzemeler olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışma, serisin ve türevlerinin, çeşitli endüstriler üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilecek biyouyumlu ve fonksiyonel malzemeler yaratmada çok yönlülüğünü vurgularken aynı zamanda atık malzemeleri kullanarak çevresel kaygıları da ele alınmıştır.

Özet (Çeviri)

Silk protein fibers consist primarily of two components: fibroin and sericin. These proteins play a crucial role in cocoon formation by wrapping and bonding fibroin fibers together. Sericin (SS) is a protein that dissolves in hot water. It represents a family of proteins with a molecular mass ranging from 20-400 kDa. Sericin constitutes about 20-30% of the cocoon's weight. Sericin exhibits various properties such as an antioxidant effect, UV protection, moisture adsorption, and antibacterial properties. These properties make it valuable for different applications. Due to the presence of polar side chains with hydroxyl, carboxyl, and amino groups in SS, it can be chemically modified. This modification includes crosslinking, copolymerization, or blending with other polymers to create biodegradable materials with enhanced properties. This project focused on recovering SS from waste materials generated during processing rather than obtaining it from natural resources or petroleum, which can be environmentally beneficial. It has been translated into sulfonate esters of primary hydroxyl groups of the SS protein with aliphatic and aromatic sulfonyl chloride compounds. Afterwards, amino derivatives of SS were successfully synthesized and characterized by nucleophilic substitution by reacting with ammonia, methyl, ethyl, butyl, aniline, benzyl, furfuryl, naphthyl amines. Thus, the thesis product variety was increased by chemical modification of the protein. Nanofibers, in which hydrophilic and hydrophobic polymers are used as matrix, were produced from solutions containing sericin and its derivative, whose functionality was increased by nucleophilic substitution. The production of nanofibers was carried out by electro-spinning technique with coaxial nozzle. Comprehensive characterizations of the produced materials were performed, including structural, thermal, mechanical, and morphological analyses. Biological characterizations showed that these materials are biocompatible and non-cytotoxic, with good cell uptake in most cases. The materials produced in your project are considered environmentally friendly and economically viable. They have potential applications in various industrial fields, including cosmetics, chemistry, pharmaceuticals, biomedicine, regenerative medicine, food, and textiles, showcasing their versatility and importance in these sectors. This work highlights the versatility of sericin and its derivatives in creating biocompatible and functional materials that can have a significant impact on various industries while also addressing environmental concerns by utilizing waste materials.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    418654

    High temperature processable nanofibrous interlayers for composite structures

    Yüksek sıcaklık dayanımlı nanolif arayüzlerin kompozit yapılara uygulanması

    AYÇA ÜRKMEZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELİH PAPİLA

  2. Tez No

    650777

    Fonksiyonel pet nano fiberlerin üretilmesi ve yara örtüsü olarak kullanmak üzere modifiye edilmiş pet fiberlere protein kaplı gümüş nanoparçacıkların adsorpsiyonu

    Production of functional pet nanofibers and adsorption of protein coated silver nanoparticles on modified pet fibrous for use as wound dressing material

    ZEHRA GÜN GÖK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM VARGEL

    PROF. DR. MUSTAFA YİĞİTOĞLU

  3. Tez No

    237626

    Preparation of sericin based wound dressing and investigation of its biomaterial properties

    Serisin bazlı polimerik yara örtüsü hazırlanması ve biyomalzeme özelliklerinin incelenmesi

    ÖMER AKTÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    BiyomühendislikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. AYŞEN TEZCANER

    YRD. DOÇ. DR. DİLEK KESKİN

  4. Tez No

    598966

    Serisinin farklı derecelerde saklanılan tavşan spermatozoonları üzerine koruyucu etkisinin araştırılması

    Evaluation of the preservative effect of sericin on rabbit spermatozoons chilled to different degrees

    TANAY ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Veteriner HekimliğiAydın Adnan Menderes Üniversitesi

    Reprodüksiyon ve Suni Tohumlama (Veteriner) Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET CEYLAN

  5. Tez No

    706953

    Cloning, expression and characterization of sericin like octamer-repeat protein

    Serisin benzeri oktomer tekrarlı bir proteinin klonlanması, ekpresyonu ve karakterizasyonu

    ALPER ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NUR BAŞAK SÜRMELİ ERALTUĞ

Geri Dön