Biodegradable and functionalizable 3D-printed stimuli-responsive hydrogels
Biyolojik olarak parçalanabilen ve fonksiyonelleştirilebilir, 3D baskılı, uyaranlara duyarlı hidrojeller
- Tez No: 900983
- Danışmanlar: PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, ilaç taşıma ve doku mühendisliği gibi ileri biyomedikal uygulamalar için yenilikçi, biyobozunur ve fonksiyonelleştirilebilir 3D baskılı uyaranlara duyarlı hidrojeller geliştirdik. Polietilen glikol (PEG) polimerleri kullanılarak, hidrojeller uyaranlara duyarlı davranış için redoks-duyarlı disülfid bağları içerecek şekilde tasarlandı. Özel olarak sentezlenen PEG-disülfid çapraz bağlayıcı (PEGSSDMa) stabilite ve redoks duyarlılığı sağladı. PEGMEMa gözenekliliği ve şişme oranlarını artırırken, PEGDMa ağ stabilitesini sağladı. Üretim sürecinde, hidrojel öncü çözeltisinin viskozitesini artırmak için gellan gum kullanılarak, yapı bütünlüğünü koruyan ekstrüder tabanlı 3D baskı teknolojisi kullanıldı. Baskı sonrası UV çapraz bağlama, mekanik bütünlüğü ve çözünmeye karşı direnci artırdı. Bu hidrojeller, belirli biyomedikal uygulamalara uygun şekilde kontrollü hızlarda bozunacak şekilde tasarlanmış, sağlamlık ve biyobozunurluğun dengeli bir kombinasyonunu sergiledi. Redoks-duyarlı yapı, belirli fizyolojik ortamlarda terapötik ajanların hedeflenen salımını sağlayarak tedavi etkinliğini ve güvenliğini artırdı. Hidrojellerin biyoaktif moleküllerle fonksiyonelleştirilmesi, hücre adezyonu, proliferasyonu ve farklılaşmasını teşvik ederek doku rejenerasyonu için gerekli olan çok yönlü bir platform sundu. Bu çalışma, biyobozunurluk, fonksiyonelleştirilebilirlik ve uyaranlara duyarlılığı entegre eden çok işlevli hidrojeller geliştirerek biyomedikal mühendislikte önemli ilerlemeler sunmaktadır ve yeni terapötik stratejilerin önünü açmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, we developed innovative biodegradable and functionalizable 3D-printed stimuli-responsive hydrogels for advanced biomedical applications such as drug delivery and tissue engineering. Utilizing polyethylene glycol (PEG) polymers, the hydrogels incorporated redox-sensitive disulfide linkages for stimuli-responsive behavior. The custom synthesized PEG-disulfide crosslinker (PEGSSDMa) provided stability and redox responsiveness. PEGMEMa enhanced porosity and swelling ratios, while PEGDMa added network stability. The fabrication used extruder-based 3D printing for precision, with gellan gum increasing the viscosity of the hydrogel precursor solution to maintain structural fidelity. UV crosslinking post-printing enhanced mechanical integrity and resistance to dissolution. These hydrogels demonstrated a balanced combination of robustness and biodegradability, tailored to degrade at controlled rates. The redox-responsive nature enabled targeted release of therapeutic agents in specific physiological environments, enhancing treatment efficacy and safety. Functionalizing hydrogels with bioactive molecules promoted cell adhesion, proliferation, and differentiation, essential for tissue regeneration. This study advances biomedical engineering by developing multifunctional hydrogels that integrate biodegradability, functionalizability, and stimuli-responsiveness, paving the way for new therapeutic strategies.
Benzer Tezler
- Maleimide based thiol reactive hydrogels and polymers from orthogonally functionalizable biodegradable dendrons
Ortogonal olarak işlevselleştirilebilen biyobozunur dendronlardan elde edilen maleimid kökenli tiol reaktif hidrojel ve polimerler
SEBLA ONBULAK
- Core reactive biodegradable multiarm star polymers
Reaktif merkezli biyobozunur çok kollu büyük moleküller
ELİF KILIÇ
- Photofunctionalizable hydrogels via orthogonally clickable dendrons
Ortogonal dendronlardan foto-duyarlı fonksiyonel hidrojel sentezi
SEZİN YİĞİT
- 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
MELEK NAZ GÜVEN
- Biodegradable bone plates and bone marrow extract loaded microcapsules in bone repair
Biyobozunur kemik plakaları ve kemik iliği özütü içeren mikrokapsüllerin kemik tedavisinde kullanımı
SÜLEYMAN COŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
PROF. DR. FEZA KORKUSUZ