Biyomedikal uygulamalar için aljinat/amino asit hibrit kapsüllerin geliştirilmesi
Development of alginate/amino acid hybrid capsules for biomedical applications
- Tez No: 977025
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERAP MERT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Bioengineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Biyomedikal mühendisliği, Mikroenkapsülasyon, Sodyum aljinat, Biomedical engineering, Microencapsulation, Sodyum alginate
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada Aljinat/Fmok (Fluorenilmetoksikarbonil) amino asit mikrokapsüller, kuersetin ilacının salımı için aerosolizasyon ve elektrospreyleme yöntemi ile üretilmiştir. Aerosolizasyon yöntemiyle üretilen Ca-Aljinat, Ca-Aljinat/Fmok-Y (Fmok-Tirozin) ve Ca-Aljinat/Fmok-Pro (Fmok-Proline) mikrokapsüllerde optimum konsantrasyon %1 w/v NaAlg ve %1,5 w/v CaCl2 belirlenmiştir. Aerosolizasyon yönteminde Fmok-Y'nin çözünürlük probleminden dolayı Ca-Aljinat ve Ca-Aljinat/Fmok-Pro mikrokapsüller ile analizlere devam edilmiştir. Tüm mikrokapsüllerde ortalama boyutlar 200 μm'nin altında bulunmuştur. Ca-Aljinat mikrokapsüllerde simüle edilmiş bağırsak sıvısında (SCF) kuersetin ilacının salımı 3 saat sürerken Ca-Aljinat/Fmok-Pro mikrokapsüllerde 5-6 saate uzamıştır. Ca-Aljinat mikrokapsüllere Fmok-Pro ve Fmok-Y amino asitler dahil edilerek Elektrospreyleme yöntemiyle de kuersetin yüklü hibrit mikrokapsüller üretilmiştir. Optimum konsantrasyon %2 w/v NaAlg, %3 w/v CaCl2 olarak belirlenmiştir. Aljinatın akış hızı 2 ml/h, iğne ucu-toprak arası mesafe 5 cm ve gerilim 18 kV ayarlandığında mikrokapsüllerin ortalama çapı 200 μm' nin altında bulunmuştur. SCF' de Ca-Aljinat mikrokapsüllerden kuersetin salımı 7 saat, hibrit (Ca-Aljinat/Fmok-Y ve Ca-Aljinat/Fmok-Pro) mikrokapsüllerden 24 saat sürmüştür. Ca-Aljinat mikrokapsüllerde zero order modeli, hibrit mikrokapsüllerde Korsymeyer Peppas modeli en uygun matematiksel model olarak belirlenmiştir. Geliştirilen mikrokapsüllerin biyouyumlukları WST8, LDH ve Live/Dead analizleri ile fibroblast hücrelerinde değerlendirilmiştir ve toksik bir etki bulunmamıştır. Dondurularak kurutma sonrası mikrokapsüllerin FTIR ve SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmada ayrıca Ca2+ katyonundan farklı olarak Ba2+ ile Ba/Aljinat mikrokapsüller aerosolizasyon yöntemi ile üretilmiştir ve mikrokapsüllerden BSA salımı incelenmiştir. Ca/Aljinat mikrokapsüllerde salım 3 saat sürerken Ba/Aljinat mikrokapsüllere 24 saate uzamıştır. Mikrokapsüllerin ışık mikrokobu, SEM ve şişme testleri ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, Alginate/Fmoc (Fluorenylmethoxycarbonyl) amino acid microcapsules were produced by aerosolization and electrospraying for the release of quercetin. The optimum concentration of Ca-Alginate, Ca-Alginate/Fmoc-Y (Fmoc-Tyrosine) and Ca-Alginate/Fmoc-Pro (Fmok-Proline) microcapsules produced by aerosolization method was determined as 1% w/v NaAlg and 1.5% w/v CaCl2. Due to the solubility problem of Fmoc-Y in the aerosolization method, the analysis continued with Ca-Alginate and Ca-Alginate/Fmoc-Pro microcapsules. The average size of all microcapsules was found to be below 200 µm. The release of quercetin drug in simulated bowel fluid (SCF) took 3 hours in Ca-Alginate microcapsules, while it extended to 5-6 hours in Ca-Alginate/Fmok-Pro microcapsules. Fmoc-Pro and Fmoc-Y amino acids were incorporated into Ca-Alginate microcapsules and quercetin-loaded hybrid microcapsules were produced by electrospraying. The optimum concentration was determined as 2% w/v NaAlg, 3% w/v CaCl2. When the flow rate of alginate was 2 ml/h, the distance between the needle tip and soil was 5 cm and the voltage was 18 kV, the average diameter of the microcapsules was below 200 µm. In SCF, quercetin release from Ca-Alginate microcapsules lasted 7 hours and from hybrid (Ca-Alginate/Fmoc-Y and Ca-Alginate/Fmoc-Pro) microcapsules 24 hours. Zero order model for Ca-Alginate microcapsules and Korsymeyer Peppas model for hybrid microcapsules were determined as the most appropriate mathematical models. The biocompatibility of the developed microcapsules was evaluated in fibroblast cells by WST8, LDH and Live/Dead assays and no toxic effect was found. FTIR and SEM analyses of the microcapsules were performed after freeze-drying. In the study, Ba/Alginate microcapsules with Ba2+ different from Ca2+ cation were produced by aerosolization method and BSA release from microcapsules was investigated. In Ca/Alginate microcapsules, the release lasted 3 hours, while in Ba/Alginate microcapsules it extended to 24 hours. The microcapsules were characterized by light microscopy, SEM and swelling tests.
Benzer Tezler
- Rational design and applications of advanced functional polymer gels
İleri fonksiyonel polimer jellerin rasyonel tasarımı ve uygulamaları
MERTCAN ER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Yara örtüsü olarak kitosan-jelatin-ipek serisin esaslı hidrojel hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of chitosan-gelatin-silk sericin-based hydrogel as wound dressing
SELEN ŞAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyomühendislikSakarya ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR
- Biyopolimer esaslı manyetik hidrojelin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of biopolymer based magnetic hydrogel
ASLI NUR GÜLER
- Biyomedikal uygulamalar için safran ekstresi yüklü grafen katkılı hibrit hidrojellerin geliştirilmesi
Development of saffron extract-loaded graphene-reinforced hybrid hydrogels for biomedical applications
SHALALEH HASAN NIARI NIAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
KimyaMarmara ÜniversitesiGenel Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF ÇALIŞKAN SALİHİ
DOÇ. DR. TURGUT TAŞKIN
- Biyomedikal uygulamalar için mikroakışkan yönyemiyle mikrobaloncuk ve partikül üretimi
Microbubble and particle production by microfluidic method for biomedical applications
SÜMEYYE CESUR
Doktora
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN GÜNDÜZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET EMİN ÇAM