Zeolit katkılı polimerik filmlerin doku yaması olarak geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of zeolite doped polymeric films as tissue patches
- Tez No: 941953
- Danışmanlar: PROF. DR. NELİSA TÜRKOĞLU, DOÇ. DR. CENK DENKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biology, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Doku yaması, vücuttaki hasar görmüş veya zayıflamış dokuların tamiri veya iyileştirilmesi için kullanılan, biyomalzemelerden üretilen bir destek yapısıdır. Bu yamalar biyouyumlu olmalı ve hedef dokunun özelliklerine uygun fizikokimyasal özelliklere sahip olmalıdır. Sunulan çalışmada, zeolit katkılı polimerik filmlerin geliştirilmesi ve karakterize edilmesi amaçlanmaktadır. Filmlerin ana iskeleti olarak, kimyasal stabilitesi ve yumuşak dokuların elastisitesini taklit etme yeteneği nedeniyle sentetik bir polimer olan Polivinil Alkol (PVA), iyi oksijen geçirgenliği ve yavaş bozunum özelliklerine sahip kitosan, doku hücre etkileşimlerini destekleme ve mekanik esneklik gibi özelliklerinden dolayı Hiyalüronik Asit (HA) kullanılmaktadır. Zeolit, inorganik bir dolgu maddesi olarak film matrisine iki farklı konsantrasyonlarda eklenmiştir. Mekanik dayanıklılığı artırması ve yamanın hedef dokuya uygun davranış göstermesini desteklemesi amacıyla filmlere katkılanmıştır. FE-SEM analizi ile zeolit katkılı filmlerin gözenekli ve parçacıklı yapıların olduğu, EDS analizi ile ise zeolitin karakteristik elementleri (Si, Al, O) bulundurduğu görülmektedir. FE-SEM görüntüleri EDS analizi ile doğrulanmış ve materyalin başarılı bir şekilde filme entegre edildiğini göstermektedir. FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) analizi ile, filmlerin kimyasal bağları ve moleküler yapısı incelenmiştir. Polimerik matrikse ait karakteristik piklerin net bir şekilde görüldüğü ve güçlü hidrojen bağlarının oluştuğu spektrumlar elde edilmiştir. Si-O-Si ve Al O-Si piklerinin yoğunluğu, zeolit içeriğinin artmasıyla daha belirgin hale gelmektedir. XRD karakterizasyon çalışmalarında zeolite spesifik pikler belirlendi ve TGA analizleri sonucu artan zeolit miktarının termogravimetrik dayanımı artırdığı gözlemlendi. Reometre analizi ile, filmlerin esnekliği gösterildi. Zeolit miktarı arttıkça dayanıklılığın arttığı ve esnekleğin azaldığı görülmektedir. Filmlerin, hidrofiliklik/hidrofobiklik özelliklerini değerlendirmek için su temas açısı analizi yapıldı. Zeolit eklenmesiyle temas açısının bir miktar arttığı ve yüzeyin hidrofilitesinin düştüğü görülmektedir. Hücre çalışmaları kapsamında sitotoksiste ve hücre adezyon analizleri MTT testleri ile gerçekleştirilmiş ve iyi biyouyumluluk etkileri gözlemlenmektedir. Biyodegredayon analizleri incelendiğinde ise üretilen filmlerin biyobozunur özellikte olduğu gösterilmektedir. Tüm analizlerin sonuçları bir arada değerlendirildiğinde, artan zeolit miktarı, filmlerin dayanıklılığını ve yüzey özelliklerini iyileştirerek doku yaması olarak kullanımı için uygunluğunu artırmaktadır. Dayanıklı yapıları, kontrollü hidrofiliklikleri ve biyolojik olarak uyumlu kimyasal kompozisyonları, zeolit katkılı filmler için doku mühendisliği ve rejeneratif tıp gibi alanlarda başarılı bir uygulama potansiyeli sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
A tissue patch is a support structure produced from biomaterials used to repair or heal damaged or weakened tissues in the body. These patches should be biocompatible and have physicochemical properties appropriate to the characteristics of the target tissue. The present study aimed to develop and characterize zeolite doped polymeric films. Polyvinyl Alcohol (PVA), a synthetic polymer due to its chemical stability and ability to mimic the elasticity of soft tissues, chitosan with good oxygen permeability and slow degradation properties, Hyaluronic Acid (HA) due to its ability to support tissue cell interactions and mechanical flexibility were used as the main skeleton of the films. Zeolite was added to film matrix as an inorganic filler at two different concentrations. It was doped into the films to increase mechanical durability and to support the behavior of the patch in accordance with target tissue. FESEM analysis showed that zeolite doped films have porous and particulate structures, while EDS analysis showed that zeolite contains characteristic elements (Si, Al, O). FESEM images were confirmed by EDX analysis and showed that the material was successfully integrated into the film. With FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) analysis, the chemical bonding and molecular structure of films were analyzed. Spectra were obtained in which the characteristic peaks of polymeric matrix were clearly visible and strong hydrogen bonds were formed. The intensity of Si-O-Si and Al-O-Si peaks became more pronounced with increasing zeolite content. Zeolite-specific peaks were determined in XRD characterization studies, and as a result of TGA analysis, it was observed that increasing the amount of zeolite increased the thermogravimetric strength. The flexibility of films was determined by rheometer analysis. It can be said that as the amount of zeolite increases, the strength increases and the flexibility decreases. Water contact angle analysis was performed to evaluate the hydrophilic properties of the films. It is seen that the contact angle increases slightly with addition of zeolite and hydrophilicity of the surface decreases. Within the scope of cell studies, cytotoxicity and cell adhesion analyzes were carried out with MTT tests and good biocompatibility effects were observed. When biodegradation analyzes were examined, it was shown that the films produced were biodegradable. When the results of all the analyses are evaluated together, the increased amount of zeolite improved durability and surface properties of the films, increasing their suitability for use as tissue patches. Their durable structure, controlled hydrophilicity and biocompatible chemical composition offer the potential for successful application of zeolite-doped films in tissue engineering and regenerative medicine.
Benzer Tezler
- Yeni silika modifiye poliimid membranların hazırlanması, fiziksel ve gaz geçirme özelliklerinin incelenmesi
The preparation of novel silica modified polyimide membranes, the investigation of physical and gas permeation properties
MEHTAP ŞAFAK BOROĞLU
Doktora
Türkçe
2007
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMETALİ GÜRKAYNAK
- Polimer esaslı gaz ayırma membranlarının hazırlanması
Preparation of polymer based gas separation membranes
ERTAN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KAŞGÖZ
YRD. DOÇ. DR. ALİ DURMUŞ
- Zeolite filled polmeric gas separation membranes
Zeolit katkılı polimerik gaz ayırma membranları
ÇİĞDEM ATALAY
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. BİLGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ
- Fabrication and characterization of support layer for thin film nanocomposite desalination membranes
İnce film nanokompozit desalinasyon membranları için destek tabakası üretimi ve karakterizasyonu
KADER ÖZGÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET GÖKTUĞ AHUNBAY
- Zeolit katkılı polimerik membranların pervaporasyon uygulamaları
Zeolite filled polimeric membranes for pervaporation applications
HACER DOĞAN
Doktora
Türkçe
2007
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİLÜFER HİLMİOĞLU