Biodegradable hydrogels and cryogels for biomedical applications, in particular bone tissue engineering
Başta kemik doku mühendisliği olmak üzere biyomedikal uygulamalar için biyobozunur hidrojeller ve kriyojeller
- Tez No: 865142
- Danışmanlar: PROF. DR. DUYGU AVCI SEMİZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 194
Özet
Bu çalışma, başta kemik doku mühendisliği olmak üzere çeşitli biyomedikal uygulamalar için bisfosfonat, bisfosfonik asit veya karboksilik asit fonksiyonlu polimerlerin, makromerlerin ve bunların çapraz bağlı hidrojelleri ve kriyojellerinin sentezini, karakterizasyonunu ve değerlendirmesini içermektedir. İlk proje kapsamında sodyum alendronat kullanılarak fonksiyonlandırılmış poli(amido amin) (PAA) makromerler ve onların kriyojelleri sentezlenmiş ve makromer yapısı ile bisfosfonik asit içeriğinin kriyojellerin şişme, bozunma, mineralizasyon ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. İkinci proje kapsamında, tetraetil viniliden bisfosfonat kullanılarak fonksiyonlandırılmış yeni PAA polimerler ve makromerler sentezlenmiştir. Polimerlerin reolojik özellikleri, Ca2+ ve Fe3+ gibi katyonlarla etkileşimleri bağlamında incelenmiştir. Daha sonra, bisfosfonat fonksiyonlandırılmış ve kontrol makromerleri HEMA ile kopolimerleştirilerek hidrojeller hazırlanmıştır. Bu hidrojellerin şişme, bozunma, mekanik, biyouyumluluk, hücre yapışma ve biyomineralizasyon özellikleri, doku mühendisliği potansiyel uygulamaları için uygunluklarının ve bisfosfonat fonksiyonlandırılmasının etkisinin değerlendirilmeleri amacıyla detaylı bir şekilde incelenmiştir. Üçüncü bölümde meso-2,3-dimerkaptosüksinik asit temelli yüksek su çözünürlüklü, dört yeni karboksillenmiş diakrilat ve diakrilamid makromerik çapraz bağlayıcıların sentezi ve onların 2-hidroksietil metakrilat ile hidrojelleri raporlanmıştır. Bu çalışma, makromer yapısı ve miktarlarının hidrojel şişme, bozunma, mekanik özellikler ve metal adsorpsiyon yeteneklerini kontrol etmeyi nasıl mümkün kıldıldığının incelenmesine odaklanmıştır. Son bölümde fosfat fonksiyonlu çift ağlı hidrojeller ikili kürleme, 1,4-bütandiamin ile poli(etilen glikol) diakrilat veya N,N'-metilen bisakrilamid aza-Michael reaksiyonu ve takiben 10-metakriloiloksidesil dihidrojen fosfatın radikal fotopolimerizasyonu, yöntemleri ile gerçekleştirilmiş ve doku mühendisliği uygulamalarındaki potansiyel kullanımları incelenmiştir
Özet (Çeviri)
This work consists of synthesis, characterization and evaluation of bisphosphonate, bisphosphonic acid or carboxylic acid functionalized polymers, macromers and their crosslinked network hydrogels and cryogels for various biomedical applications in particular bone tissue engineering. In the first project, poly(amido amine) (PAA) macromers functionalized using sodium alendronate, and their cryogels were synthesized and the effects of the macromer structure as well as bisphosphonic acid content on the cryogel properties such as swelling, degradation, mineralization, and mechanical properties were investigated. In the second project, novel PAA polymers and macromers functionalized using tetraethyl vinylidene bisphosphonate were synthesized. The polymers' rheological properties were investigated in the context of their interaction with cations such as Ca2+ and Fe3+. Subsequently, both bisphosphonate-functionalized and control macromers were copolymerized with HEMA to prepare hydrogels. The swelling, degradation, mechanical, biocompatibility, cell adhesion and biomineralization characteristics of these hydrogels were thoroughly examined to assess their suitability for potential applications in tissue engineering and the effect of bisphosphonate functionalization. The third section reports the synthesis of four novel highly water soluble, carboxylated diacrylate and diacrylamide macromeric crosslinkers based on meso-2,3-dimercaptosuccinic acid and their hydrogels with 2-hydroxyethyl methacrylate. The study is focused on examining how macromer structure and amounts enable control of the swelling, degradation, mechanical properties, and metal adsorption capabilities of the hydrogels. In the last part, phosphate functionalized double network hydrogels were prepared using dual curing method, an aza-Michael reaction of 1,4-butanediamine with poly(ethylene glycol) diacrylate or N,N'-methylene bisacrylamide followed by radical photopolymerization of 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate, and their potential use for tissue engineering applications were investigated.
Benzer Tezler
- Üstün mekanik özelliklere sahip ipek fibroin iskeletlerinin yüksek fibroin konsantrasyonlarında üretimi
Production of silk fibroin scaffolds with remarkable mechanical properties at high fibroin concentrations
CANER AKINCI
- Mekanik olarak dayanıklı tek-, çift- ve üç-ağ yapılı fibroin kriyojellerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of mechanically durable single-, double- and triple-network fibroin cryogels
BERKANT YETİŞKİN
- Aljinat-karboksimetil selüloz kürelerinin hazırlanması ve fiziksel özelliklerin incelenmesi
Preparation of alginate-carboxymethyl cellulose beads and investigation of their physical properties
BURCU ORHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN KAYGUSUZ
- Polivinil alkol (PVA) temelli kriyojel doku iskelelerinin üretilmesi
Production of polyvi nyl alcohol (PVA)based cyrogel scaffolds
SEDA CEYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİMET KARAGÜLLE
- Hiyerarşik gözenekli iskelelerin doğal polimerler kullanılarak doku mühendisliği uygulamaları için hazırlanması
Preparation of hierarchical porous scaffolds with using natural polymers for tissue engineering applications
TUĞÇE ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET MURAT ÖZMEN