Geri Dön

The productıon of polyvınylpyrrolıdone based wound dresssıng loaded wıth pharmaceutıcal ıngredıent

Farmasotik etken maddesi yüklü polivinilprolidon temelli yara örtüsü üretimi

PDF İndir

  1. Tez No: 933982
  2. Yazar: ALMUATASIM SALAMEH
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ KILIÇ, DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMETALİ TİBATAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 95

Özet

Günümüzde A.B.D, Çin ve ülkemiz başta olmak üzere pek çok ülkde artış gösteren diyabetik ayak ülseri vakalarının yakın bir gelecekte de bu artışın devam etmesi beklenmektedir. Tip II diyabet hastalığının en önemli semptomlarından biri olan ayak ülseri, ekstremitelerde kapanmayan (ya da iyileşmeyen) yaralar olarak bilinmektedir. Tip II diyabet hastalığı sonucu kan plamzasında aşırı miktarda biriken glikoz seviyeleri (hiperglikozis), immun sistemin sürekli devam etmesi ile bağıntılıdır. İmmun yanıtın sürekli açık olması, ortamda orjinal dokununda sürekli yıkımına ve infmalatuvar yanıtın da devam etmesine sebep olmaktadır. Bu tür yaralanma vakalarında geleneksel yara bakım uygulamaları son derece yetersiz kalmaktadır. Yapılan müdahaleler daha çok yara bölgesinin enfeksiyon kapmasını engellemek ve/veya debriman ile makro bir temizlik yapılarak yara bölgesinin bakımından ibaret kalmaktadır. Oysaki bu tür kronik yaraların sebebi daha çok değişen moleküler yolakların etkisi ile açıklanmakta ve bu nedenle geleneksel sağaltım yöntemleri yetersiz kalmaktadır. Bu sorunun çözümüne yönelik günümüzde polimer bazlı nano yapılı yara örtüleri tasarlanmakta ve hatta bu yara örtülüerinin belirli çevresel bileşenler ile (sıcaklık, pH oksijen ve hatta ışık) kontrollü bir şekilde aktifleşip terapatik içeriğini yara bölgesine salmaları ve bu şekilde tedavi edici içeriğin istenilen periyotları ve daimi olarak uygulaması sağlanabilmektedir. Günümüzde ileri düzey yara örtülerinin kullanımı artmakta olup, özellikle kronik yaraların iyileştirilmesine yönelik özel bir dikkat gösterilmektedir. Yara örtüsü materyaline bazı farmasötik bileşenlerin dahil edilmesi, yara bölgesinde iyileşmede artma sağlayacaktır. Anti-inflamatuar ajanlar, özellikle kronik yaralar için faydalıdır. Örneğin hidrojel formulasyonları da yara bölgesinde kullanılabilien ve kompleks formule sahip jel yapısında yara örtüleridir. Hidrojel, maddeleri yara içine salma konusunda diğer malzemelere göre daha avantajlıdır. Buna ek olarak günümüzde polimerik nanofiber ve hidrojel formulasyonları da kombine edilerek daha karmaşık dakat daha işlevsel akıllı sistemler tasarlanabilmektedir. Bu bilgiler ışığında bu tez, anti-inflamatuar özelliklere sahip olan Atovaquone (ATQ) adlı bir ilacın yüklendiği bir polimer bazlı (nanofiber) ara örtüsü üretmeyi amaçlamaktadır. Normalde sıtma etkenini ortadan kaldırılmas ve sıtma hastalığına karşı bir tedavi amaçlı geliştirlen ATQ, anti-inflamatuvar etkili apolar formülasyona sahip bir ilaçtır. Fakat bugüne kadar pek çok ilaç formulasyonu tasarlandıkları hastalıklardan farklı hastalıklar için kullnılmış ve yeni bir farmasotik yaklaşımın ortaya çıkmasını sağlamıştır. İlaç-yeniden konumlandırması olarak adlandırılan bu yöntemde, ilaç formülasyonunun normalde tasarlandığı hedeften başka bir hedef için kullanımı söz konusudur. Bu sayede aynı ilacın daha verimli bir kullanımı tıp ve farmakoloji literatürüne sokulurken, aynı zamanda yeni bir formülasyon tasarımı gerektiren uzun ve pahalı araştırmalar için de bir tasarruf sağlanmış olunmaktadır. Bu çalışmada da aynı prensiplerden yola çıkarak bir sıtma ilacının anti-inflamatuvar özelliği diyabet yara bölgesi için tasarlanmış ve üretimi optimizasyonları sağlanarak in vitro ortamda test edilmiştir. Sıtma ilacının hücre iyileşmesindeki artış etkisi aynı zamanda hyaluronik asit desteği ile artırılmaya çalışılmıştır. Hyaluronik asit normalde ECM'in doğal biri ürünü olup ticari olarak tüm dünyada başlıca kozmetik ve gıda sektörlerinin tercihi haline gelmiştir. Ticari olarak genel kaynağı bakteriler olan hyaluronik asit aynı zamanda yara örtüsü formülasyonlarında da sıklıkla kullanılan bir destekleyici biyomoleküldür. Hyaluronik asidin besleyici özellği aynı zamanda hücreler için de bir büyüme tetikleyici olarak kullanılabilmektedir. Nanofiber yapısındaki nanometre ölçeğindeki fiberlerin doğal ECM'i taklit etmesinin ynaı sıra tetikleyici biyomoleküllerin de varlığı yara örütüsü verimini artırıcı bir etki yapabilir. Kısacası, bir anti-inflamatuvar ilaç (ATQ), büyümeyi destekleyici ve ECM doğal içeriği olan bir biyomolekül (hyaluronik asit) eklentisi ve medikal derece kullanılabilien bir polimer bileşik (polivinilpropilen; PVP) bu araştırmanın konusu olan yara örtüsünün ana bileşenleridir. Kronik yaralardaki yaşanan tedavinin zorluğu başlıca ortamdaki fizyolojik hasarın karmaşasından kaynaklanmakata ve hali hazırda daha da kompleks olan yara iyileşmesi bir konuyu daha da zor bir hale getirmektedir. Bu sebeplerle konuya ilişkin yaklaşımlar da üretilecek olan yara örtüsünü karmaşık olmasına sebep olmaktadır. Bu zorluklar göz önünde bulundurulduğunda, çalışma süresince üretilen yara örtüleri bir çok parametre bakımında bir çok safhada test edilerek üretilmiş ve in vitro ortamda canlı hücreler üzerinde denenmiştir. İlacın yara örtüsü materyaline entegrasyonu, başından itibaren materyalin içinde çözünmesiyle sağlanmaktadır. Yara örtüsünü oluşturan lifler, in vitro testlerde deri iyileşmesini oldukça iyi desteklediği kanıtlanmış olan polivinilpirrolidon (PVP) maddesinden yapılmıştır. Örtü materyali bir solüsyon olarak hazırlanıp çözelti üfleyici sistem ile uygulanmıştır. Çözelti üfleyici sistemde metal bir nozülden basınçlı hava ile püskürtülen polimerik çözelti bir yüzey üzeirnde toplanarak elde edilmektedir. Bu işlemde elekro-eğirme metodundan farklı olarak elektrik kaynağı kullanılmamakta ve üretim güvenliği açısından da avantaj sağlamaktadır. Hem orijinal içeriği ve hem de üretim yöntemi bakımından çalışmamız önemli veriler ortaya koymuştur. Üretim sonrası elde edilen dokusuz mat, nanolifler yapısı göstermiştir. Matın morfolojisi, yalnızca deri nefes almasını sağlayan hava geçirgenliğini değil, aynı zamanda bu nanoyapıdan gelen yüksek yüzey alanı hacim oranı sayesinde büyük miktarda sıvı emilimini de mümkün kılar. Üretim sonrası, çapraz bağlanma elde etmek amacıyla termal işlem uygulanır ve bu işlem, materyalin çözünmesini engelleyerek, uygulanabilirlik açısından dayanıklı hale gelmesini sağlar. Buna ek olarak, üretim için kullanılan polimer çözeltisinin içeriğindeki ilacın viskoziteye olan katkısı, polimere yüklenecek ilaç miktarını da sınırlamaktadır. Dolayısı ile polimer çözeltisine vizkozite gözetilerek yüklenecek en yüksek ilaç oranı yaklaşık %0.01 olarak belirlenmiştir. Atovakvon'un yara örtüsü materyaline entegrasyonunu kontrol etmek için FTIR kullanılmış, C=O pikinde küçük bir kayma ve bazı küçük değişiklikler gözlemlenmiştir. Nanofiber yapısında yüklenen ilacın zamanda bağlı olarak bir çözücü içersine salımı HPLC ile tespit edilmiş ve ilk 12 saatte ilaç kütlesinin yaklaşık tamamının ortama salındığı tespit edilmiştir. Bu durum, ATQ'nun başarılı bir şekilde entegrasyonunu gösteren başka bir işarettir. Şişme testleri (su tutma kapasitesi için) ve FTIR spektroskopisi, çapraz bağlanmanın kanıtlarını incelemek amacıyla yapılmıştır. Elde edilen materyal, %95 nem içeriğine ulaşabilmekte ve 2 saatlik termal işlem sonrası su içinde dağılmamaktadır; kullanılan sıcaklık, polimerin cam geçiş sıcaklığına oldukça yakın olan 175°C olarak belirlenmiştir. Tarayıcı elentron mikroskop (SEM) görüntüleri, Atovakvon eklemesinin, termal işlem sonrası liflerin bükülmesine yol açabileceğini göstermiştir; ortalama çap yaklaşık 660 nm iken, polimer çözeltisine hyalüuronik asit eklenmesi daha kalın lif oluşumuna (840 nm) yol açmıştır. Her durumda, örtü matı, çapraz bağlanmadan önce ve sonra deri nefes alabilirliğini korumuştur. Bir salınım deneyi PBS çözeltisinde yapılmış ve HPLC kullanılarak Atovakvon konsantrasyonu tespit edilmiştir. Bu veriler, salınım profili oluşturmak için kullanılmıştır; test edilen gruptaki yüklü ilacın yaklaşık %80'i 1 saat içinde salınmış ve 12 saat sonunda, ilacın yaklaşık %95'i salınmıştır. Yara örtüsü materyali, MTT ve yara iyileşme testi için bir ortam olarak kullanılmıştır. MTT testi, hücre canlılığını test etmek için kullanılmış ve üretilen gruplardan hiçbirinin toksik olmadığı gözlemlenmiştir. Bu aynı zamanda üretilen yara örtüsünün biyo-uyumlu özelliğine dair önemli bir bulgu olup tıp araştırmaları için de rehber niteliğinde tokisisite verileri sağlayacaktır. Yara iyileşme testindeki migrasyon hızları incelenmiş, tüm grupların iyileşmeyi desteklediği, hatta sadece PVP gruplarının dahi farklı kapanma performansları sergilediği bildirilmiştir. Buna ek olarak, yara örtüsü materyali için çözünürlükle üfleme sürecinin optimizasyonu yapılmış ve en az sayıda kusurla elde edilecek en iyi konsantrasyon ve işleme parametreleri belirlenmiştir. Yara iyileşme testine diyabet yara modeli için uygun olarak keraninosit (HaCat) hücre hatları seçilmiştir. Buna göre ilk 18 saat içierisnde kontrol gurubuna göre yüksek bir yara kapanma hızı belirlenirken bu oran ilk 12 saatte hyaluronik asit içermeyen gruplarda biraz daha geriden seyretmiştir. Fakat hyaluronik asit içersin veya içermesin tüm gruplarda iyileşme hızında yüksek bir hız saptanmıştır. Buna göre ilk 18 saat içersinde PVP formulasyonları hücrelerde yaklaşık %40 daha yüksek bir kapanma hızı sergilemiştir. İlaç salım testleri, toksisite testleri ve yara iyileşme hız testleri bakımından olumlu sonuçlar veren ürünün medikal araştırmalar için son derece yüksek bir potansiyeli bulunmakla beraber özgün formülasyonu ile yeni bir yara örtüsü modeli sunmaktadır. Tüm bunlara ek olarak yara örtüsünün üretim yöntemi bakımından da yaygınlaşmış elektro-eğirme yöntemine önemli bir avantaj sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

The use of advanced wound dressings is on the rise, and special attention is being focused on healing chronic wounds. The incorporation of certain pharmaceutical ingredients into the wound dressing material would supply the wound area with healing assistance, anti-inflammation agents are particularly helpful in the case of chronic wounds, a very good approach to this is to use Hydrogels due to their noticeable ability to donate substances into the wound. This thesis aims to produce a wound dressing that is loaded with a certain drug, Atovaquone, which has anti-inflammatory properties. The drug is incorporated into the dressing material from the beginning, by dissolving in the dressing material itself, the fibers that make the dressing are made from polyvinylpyrrolidone, which proved to be very good in facilitating the skin healing in vitro testing. The dressing material is prepared as a solution and processed by solution blowing, the resulting nonwoven mat consists of nanofibers, the morphology of the mat allows not only for air permeability that enables skin breathing, but also, the high surface-area-to-volume ratio that comes from this nanostructure allows for swelling of large quantities of liquid. After production, thermal treatment is applied in order to obtain swelling abilities, and that turn the material insoluble, therefore, durable to be handled in application. The viscosity increase of the drug imposes a limit on the amount that can be loaded, the highest fraction of the drug that could be loaded is about 0.01%, FTIR was used to check for the incorporation of Atovaquone into the dressing material, small shift of the C=O peak as well as minor changes were observed. The drug was also detected in HPLC, which refers to a calibration curve, and that serves as another sign of Atovaquone successful incorporation. Swelling tests and FTIR spectroscopy were made to study the effect of the thermal treatment. The resulting material is able to achieve a moisture content of 95%, and did not disintegrate in water when the thermal treatment lasted for 2h, the temperature used was set at 175C, very close to the glass transition temperature of the polymer. SEM imagery showed that the addition of Atovaquone can lead to the fibers bending after thermal treatment, the average diameter was around 660 nm, the addition of hyaluronic acid resulted in thicker fibers (840 nm). In all cases the dressing mat was permeable for skin breathing before and after thermal treatment. A release experiment was done in PBS solution, and HPLC was used to detect Atovaquone concentration, which was used to create a release profile; about 80% of the loaded drug in the tested group was released within 1h, and by 12h, about 95% of the drug was released. The dressing material was used as a medium for MTT and scratch assays, the former, which is used to test for cell viability, showed that none of produced groups was toxic. Migration rates were investigated in the scratch assay, all groups showed assisted healing, even PVP-only groups, different closure performances are reported. In addition, an investigation into solution blowing process optimization was made for the dressing material, resulting in determining the best concentration and processing parameters that will give the least number of defects.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    917619

    Yüksek şişme kapasitesine sahip hidrojel ve nanolif yara örtülerinin geliştirilmesi

    Development of hydrogel and nanofiber wound dressings with high swelling capacity

    YAĞMUR CAMCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyomühendislikSakarya Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR

  2. Tez No

    961033

    Investigation of the effects of reactants on the performance of tissue adhesive formulations

    Doku yapıştırıcılarının formülasyonunda reaktanların performansa katkısının belirlenmesi

    EDA ALTAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE BANU KOCAAĞA

  3. Tez No

    677436

    Fabrication and characterization of polysulfone hollow fiber membranes as an artificial lung

    Yapay akciğer olarak içi boşluklu fiber polisülfon membranların imalatı ve karakterizasyonu

    OĞUZ ORHUN TEBER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  4. Tez No

    773476

    İlaç salım özellikli nanolifli medikal tekstil yüzeylerinin geliştirilmesi

    Development of nanofibrous medical textile surfaces with drug release properties

    HÜLYA KESİCİ GÜLER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FUNDA CENGİZ ÇALLIOĞLU

  5. Tez No

    774660

    Demir (Fe) katkılı manyetik jel üretimi ve atık NdFeB esaslı çözeltilerden neodimyum (Nd) geri kazanımı

    Production of iron (Fe) dopped magnetic gel and recovery of neodymium (Nd) from waste NdFeB-based solutions

    EMİRCAN UYSAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN

Geri Dön