Biyopolimer esaslı manyetik hidrojelin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of biopolymer based magnetic hydrogel
- Tez No: 948561
- Danışmanlar: PROF. DR. YAŞAR MURAT ELÇİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Biyopolimerler, Hidrojeller, Manyetizma, Reoloji, Biopolymers, Hydrogels, Magnetism, Rheology
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, biyopolimer esaslı, manyetik alanla yönlendirilebilen ve enjekte edilebilir özellikte kompozit manyetik hidrojeller geliştirilmiş ve çok yönlü olarak karakterize edilmiştir. Hidrojel matrisi olarak oksitlenmiş alginat ve jelatin kullanılarak; manyetik özellik kazandırmak amacıyla Fe3O4 nanopartiküller sentezlenmiş ve yüzeyleri amin grupları ile fonksiyonelleştirilmiştir. FTIR analizi, imin bağlarının oluşumu ve yüzey modifikasyonunun doğrulanması amacıyla kullanılmıştır. XRD kristal yapı bilgisini sağlarken, TEM ile partikül morfolojisi ve boyutu incelenmiştir. DLS ve zeta potansiyel analizleri, kolloidal stabilite ve parçacık dağılımı hakkında bilgi vermiştir. TGA-DTA ile, termal dayanıklılığı; VSM ise nanopartiküllerin süperparamanyetik özelliklerini ortaya koymuştur. Reolojik analizler ile hidrojel sistemlerinin viskoelastik özellikleri ve enjeksiyon sırasındaki davranışları değerlendirilmiş, özellikle strain sweep testleri ile elastik (G') ve viskoz (G'') modüller belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, MNP içeren grupların daha yüksek mekanik stabiliteye sahip olduğunu, amin kaplı nanopartikül içeren grupların ise daha düşük G' değerleri ile daha kolay akışkanlık sağladığını göstermiştir. Mekanik dayanımı ve kararlılığını ölçmek için mekanik testler yapılmıştır. Kompozit manyetik hidrojel sistemlerinin uygulama sırasında enjekte edilebilirliğini değerlendirmek amacıyla enjeksiyon testi gerçekleştirilmiştir. Bu test, yapıların belirli bir kuvvet altında şırınga ile uygulanabilirliğini ve dokuya uygunluğunu değerlendirmektir.Bu sonuçlar, geliştirilen manyetik hidrojellerin doku mühendisliği, ilaç salımı ve biyomedikal uygulamalarda potansiyel taşıdığını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, biopolymer-based, magnetically responsive, and injectable composite magnetic hydrogels were developed and comprehensively characterized. Oxidized alginate and gelatin were used as the hydrogel matrix, while Fe₃O₄ nanoparticles were synthesized and functionalized with amine groups to impart magnetic properties. FTIR analysis was employed to confirm the formation of imine bonds and verify surface modification. While XRD provided information on the crystalline structure, TEM was used to examine particle morphology and size. DLS and zeta potential analyses offered insights into colloidal stability and particle distribution. Thermal stability was assessed using TGA-DTA, and the superparamagnetic behavior of the nanoparticles was confirmed via VSM. Rheological analyses were performed to evaluate the viscoelastic properties and behavior of the hydrogel systems during injection, with strain sweep tests used to determine the elastic (G') and viscous (G'') moduli. The findings revealed that groups containing MNPs exhibited higher mechanical stability, whereas groups containing amine-functionalized nanoparticles demonstrated lower G' values, indicating improved flowability. Mechanical tests were conducted to assess the mechanical strength and structural integrity. To evaluate the injectability of the composite magnetic hydrogel systems during application, injection tests were carried out. These tests provided insight into the ability of the structures to be administered through a syringe under a certain force and their suitability for tissue applications. Overall, the results indicate that the developed magnetic hydrogels hold promise for use in tissue engineering, drug delivery, and other biomedical applications.
Benzer Tezler
- Ferrit katkılı kitosan polimer esaslı kompozit filmlerin dielektrik özelliklerinin geliştirilmesi
The improvement of the dielectric properties of ferrite doped chitosan polymer based composite films
ECEM GÜL KIZILIRMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BANU SÜNGÜ MISIRLIOĞLU
- Nanobiyoteknolojide hedeflendirilebilen mukozaya yapışabilir salım sistemlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of targeted mucoadhesive delivery systems in nanobiotechnology
EMİNE BÜŞRA FİDAN
Doktora
Türkçe
2024
Biyoteknolojiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAADET KEVSER PABUCCUOĞLU
- Development of sustainable nanocomposites withcarbon-based hybrid nano-additives
Karbon tabanlı hibrit nano-katkılarla sürdürülebilirnanokompozitlerin geliştirilmesi
SENA ÇAYLAK
Doktora
İngilizce
2025
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Preparation and characterization of chitosan/polypyrrole/clay nanocomposites
Çitosan/polipirol/kil nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
SEVİNÇ SEZİN TARIMSAL GÜLMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Levan based biodegradable hydrogels for drug delivery
İlaç taşınımında kullanılacak levan bazlı biyobozunur hidrojeller
ASİLA OSMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SAYIP EROĞLU
PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER