KBRN ajanlarının neden oldukları yara ve yanıkların tedavisinde kullanılmak üzere hidrojel tabanlı yara bakım malzemelerinin üretimi ve uygulaması
Production and application of hydrogel based wound care materials for the treatment of wounds and burns caused by CBRN agents
- Tez No: 940340
- Danışmanlar: PROF. DR. SERDAR KARAKURT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Antibakteriyel Hidrojel, Cysteine, Grafen Oksit, Gümüş Nanopartikül, PVA, Antibacterial Hydrogel, Cysteine, Graphene Oxide, Silver Nanoprticle, PVA
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer Savunma Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kimyasal, biyolojik, radyolojik ve nükleer (KBRN) savunma, algılama, sınırlama ve azaltma stratejileri aracılığıyla bireyleri ve ortamları tehlikeli etkenlerden korumaya odaklanır. KBRN etkenleri için gelişmiş malzemeler, maruziyete karşı koruma, tehditleri etkisiz hale getirme ve genel dayanıklılığı artırmada önemli bir rol oynar. Bu malzemelerden biri de savunma için kullanılan hidrojellerdir. Hidrojeller, iyi biyouyumlulukları, insan yumuşak doku hücre dışı matrisine benzer mekanik özellikleri ve doku onarım özellikleri nedeniyle önemli biyomalzemelerdir. Cilt yarası onarımında antibakteriyel işlevlere sahip hidrojeller, özellikle pansuman uygulamaları için uygundur, bu nedenle birçok yeni antibakteriyel hidrojel yara pansumanı, bileşen tasarımı, hazırlama yöntemi optimizasyonu, bakteri direncini azaltma stratejileri vb. dahil olmak üzere büyük ilgi görmüştür. Bu araştırmada yara iyileşmesini hızlandırmak amacıyla 3 adet hidrojel hazırlanmıştır. Hazırlanan hidrojellerin ilki Grafen oksit-dallı polietilenimin-gümüş nanopartikül (GO-DPEI-AgNP), ikincisi Polivinil alkol-gümüş nanopartikül (PVA-AgNP) ve Sistein-Gümüş'tür. Hidrojellerin karakterizasyonu SEM, FESEM+EDX, FTIR, XRD, UV-vis ile yapılmıştır. Hidrojellerin antibakteriyel aktivitesi E. coli ve S. aureus bakterileri kullanılarak disk difüzyon yöntemi ile belirlenmiştir. In vitro sitotoksisite çalışması keratinosit HaCaT hücre hattı kullanılarak alamar mavisi yöntemi ile IC50 değeri hesaplanarak yapılmıştır. 8-12 haftalık wistar albino sıçanlarda eksizyonel yaralar oluşturularak in vivo iyileşme potansiyeli araştırılmıştır. Son olarak yara iyileşme mekanizmasında aktif olarak rol alan COL1A1, MMP9, VEGFC, PDGFA, TIMP1 genlerinin ifade düzeyleri qRT-PCR ile analiz edilmiştir. HaCaT hücre hattı için GO-DPEI-AgNP, PVA-AgNP ve sistein-gümüş hidrojelinin IC50 değerleri sırasıyla 261.1 μg/mL, 1132.1 μg/mL ve 1307.0 μg/mL'dir. In vitro yara iyileştirme deneyinde 48 saatin sonunda yara alanı GO-DPEI-AgNP hidrojelinde %0.54 ve PVA-AgNP hidrojelinde %3.17 iken, sistein-gümüş grubunda yara bölgesinin tamamen kapandığı gözlendi. GO-DPEI-AgNP hidrojeli 24 saatin sonunda E. coli için 7,28 mm ve S. aureus için 7.30 mm'lik bir zon çapı oluşturdu. PVA-AgNP hidrojeli 24 saatin sonunda E. coli için 7.37 mm ve S. aureus için 9.42 mm zon çapı oluşturdu. Sistein-gümüş hidrojeli 24 saatin sonunda E. coli için 8.33 mm ve S. aureus için 8.44 mm zon çapı oluşturdu. In vivo yara iyileştirme deneyinin sonucunda hidrojel uygulanan gruptaki sıçanlarda yara yeri 14. günde kapandı. 14. günün sonunda GO-DPEI-AgNP hidrojel grubunda yara bölgesinin %91.07'si, Sham grubunda %23.39'u, %0.9 NaCI grubunda %28.63'ü, Bepenajel grubunda %91.24'ü, PVA-AgNP grubunda %85.92'si ve sistein-gümüş grubunda %80.96'sı kapandı. Sonuç olarak, akut yara bakımında hidrojel kullanımı önemli bir ilerlemeyi temsil etmekte ve iyileşmeyi hızlandırmak için biyouyumluluk ve kontrollü ilaç salınımı potansiyeli sunmaktadır. Araştırmalar hidrojel formülasyonlarını ve karmaşık yara ortamlarıyla etkileşimlerini iyileştirmeye devam ettikçe, bu biyomalzemelerin klinik ortamlardaki vaadi giderek daha belirgin hale gelecektir. Ancak, etkinliklerini tam olarak göstermek, uygulamalarını optimize etmek ve modern yara yönetiminde yaygın olarak benimsenmelerinin önünü açmak için daha kapsamlı klinik çalışmalara ihtiyaç vardır.
Özet (Çeviri)
Chemical, biological, radiological and nuclear (CBRN) defence focuses on protecting individuals and environments from hazardous agents through detection, containment and mitigation strategies. Advanced materials for CBRN agents play an important role in protecting against exposure, neutralising threats and increasing overall resilience. One of these materials is hydrogels used for defence. Hydrogels are important biomaterials because of their good biocompatibility, mechanical properties similar to human soft tissue extracellular matrix, and their tissue repair properties. Hydrogels with antibacterial functions in skin wound repair are particularly suitable for dressing applications, thus, many novel antibacterial hydrogels wound dressings have gained great attention, including component design, preparation method optimization, strategies to reduce bacterial resistance, and so on. In this research, 3 hydrogels were prepared to accelerate the healing of acute wounds. The first of the prepared hydrogels is Graphene oxide-branched polyethyleneimine-silver Nanoparticle (GO-DPEI-AgNP), and the second is Polyvinyl alcohol-silver Nanoparticle (PVA-AgNP) and Cysteine-Silver. The characterization of hydrogels was carried out by SEM, FESEM+EDX, FTIR, XRD, UV-vis. The antibacterial activity of the hydrogels was determined by disc diffusion method using E. coli and S. aureus bacteria. In vitro cytotoxicity study was performed by calculating IC50 value with alamar blue method using keratinocyte HaCaT cell line. In vivo healing potential was investigated by creating excisional wounds in 8-12 week wistar albino rats. Finally, the expression levels of COL1A1, MMP9, VEGFC, PDGFA, TIMP1 genes which are actively involved in wound healing mechanism were analysed by qRT-PCR. The IC50 values of GO-DPEI-AgNP, PVA-AgNP and cysteine-silver hydrogel for HaCaT were 261.1 μg/mL, 1132.1 μg/mL and 1307.0 μg/mL, respectively. At the end of 48 hours for the in vitro wound healing experiment, the wound area was 0.54% in GO-DPEI-AgNP hydrogel and 3.17% in PVA-AgNP hydrogel, while complete closure of the wound site was observed in the cysteine-silver group. GO-DPEI-AgNP hydrogel formed a zone diameter of 7.28 mm for E. coli and 7.30 mm for S. aureus at the end of 24 hours. PVA-AgNP hydrogel formed a zone diameter of 7.37 mm for E. coli and 9.42 mm for S. aureus at the end of 24 hours. Cysteine-silver hydrogel formed a zone diameter of 8.33 mm for E. coli and 8.44 mm for S. aureus at the end of 24 hours. As a result of the in vivo wound healing experiment, the wound site was closed in the rats in the group in which hydrogels were applied on the 14th day. At the end of the 14th day, 91.07% of the wound site was closed in the GO-DPEI-AgNP hydrogel group, 23.39% in the Sham group, 28.63% in the 0.9% NaCI group, 91.24% in the Bepenajel group, 85.92% in the PVA-AgNP group and 80.96% in the cysteine-silver group. In conclusion, the use of hydrogels in acute wound care represents a significant advance and offers the potential for biocompatibility and controlled drug delivery to accelerate healing. As research continues to refine hydrogel formulations and their interactions with complex wound environments, the promise of these biomaterials in clinical settings will become increasingly apparent. However, more extensive clinical studies are required to fully demonstrate their efficacy, optimize their application, and pave the way for their widespread adoption in modern wound management.
Benzer Tezler
- Diabetik koşullarda katarakt oluşumuna neden olan aldoz redüktaz enzimini inhibe eden yeni hidantoin türevi bileşiklerin sentezleri ve enzimatik aktivitelerinin tayini üzerinde çalışmalar
Başlık çevirisi yok
SİBEL SÜZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM BÜYÜKBİNGÖL
- Taç eterli bir salisilaldimin schiff bazı sentezi ve Co II, Cu II, Ni II ve UO2 VI ile komplekslerinin incelenmesi
Synthesis and characterization of crown-ether substituted salicylaldimine schiff's base ligand and its complexes with cobalt (II), Copper (II), nickel (II), and uranyl (VI)
ŞEVKET CAN
- UV-ışınları ile sertleştirilen polimerik filmlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve uygulama alanları
The Preparation, the characterization, and various applications of UV-cured polymeric films
ATTİLA GÜNGÖR
- Doğru akım makinasının adaptif ve optimal kontrolunun pratik gerçeklenmesi
Practical implementation of optimal model reference adaptive control of direct current machine
VEDAT DEVECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Metil 4-metoksi-3-oksobutanoattan kazanılan kenetlenme ürünleri ve bunlardan oluşan bazı hidrozonopirazolonlar
Başlık çevirisi yok
GÜLTAZE ÇAPAN
Doktora
Türkçe
1990
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEDİME ERGENÇ