Kendini onarabilen ve enjekte edilebilen nanokompozit hidrojellerin geliştirilmesi
Development of self-healable and injectable nanocomposite hydrogels
- Tez No: 988908
- Danışmanlar: PROF. DR. YAŞAR MURAT ELÇİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Biyokimya, Biyolojik malzemeler, Nanokompozitler, Biochemistry, Biological materials, Nanocomposites
- 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
Biyotıp alanındaki uygulamalarda enjekte edilebilir hidrojeller için temel beklenti, enjeksiyon esnasında akışkan sol fazında iken, enjeksiyon sonrası in-vivo koşullarda jel fazına geçebilmeleridir. Sol-jel faz geçişi; hidrojen bağı, hidrofobik ve iyonik etkileşimler gibi moleküller arası zayıf etkileşimlere dayanır ve düşük mekanik mukavemet ve dış etkenlere bağlı sol-jel faz geçişi gibi dezavantajlara sahiptir. Ayrıca, hidrojeller in-vivo koşullar altında yapısal bütünlüklerini hızla kaybederler. Enjeksiyon sonrası mekanik kararlılığı arttırmaya yönelik genel yaklaşım, metakrilat grubu gibi mor-ötesi ışıkta çapraz bağlanabilen grupların yapıya eklenmesidir. Öte yandan, mor-ötesi ışığın canlı dokular üzerindeki iyonize edici etkisi nedeniyle, enjekte edilebilir hidrojellerin mekanik özelliklerini geliştirmek için dolgu malzemeleri kullanılarak kompozit hidrojellerin oluşturulması tercih edilmektedir. Bu dolgu malzemeleri arasında biyoaktif camlar (BAC), biyoaktif özellikleri ile dikkat çekmektedir. Enjekte edilebilir hidrojellerin mekanik özelliklerini iyileştirmeye yönelik bir başka yeni yaklaşım, kendini onarabilen hidrojellerin kullanılmasıdır. Bu sistemlerin başlıca üstünlüğü, uygulama sırasında veya sonrasında oluşabilecek deformasyonları onarabilmesidir. Enjekte edilebilir hidrojeller alanındaki ilerlemelere rağmen, etkin ve dinamik bir jel-sol/sol-jel faz geçişi sağlayabilen ve uygulama sonrası herhangi bir dış etki olmaksızın otonom olarak mekanik dayanımlarını arttırabilen ve kendini onarabilen güvenilir hidrojel sistemleri henüz geliştirilebilmiş değildir. Bu tez çalışmasında enjekte edilebilen ve kendini onarabilme özelliği ile enjeksiyon sonrasında mekanik özelliklerini geri kazanabilen BAC içerikli nanokompozit hidrojeller hazırlanmıştır. Hazırlanan nanokompozit hidrojellerin temel fizikokimyasal ve mekanik özellikleri detaylı olarak incelenmiştir. Ayrıca, nanokompozit hidrojellerin sahip olduğu enjekte edilebilme ve kendini onarabilme özelliği reolojik analizlerle belirlenmiştir. Son olarak biyomedikal uygulamalar açısından geliştirilen nanokompozit hidrojellerin güvenliği in-vitro biyouyumluluk testleri ile aydınlatılmıştır.
Özet (Çeviri)
In biomedical applications, the primary expectation for injectable hydrogels is that they remain in a fluid sol state during injection and subsequently transition into a gel phase under in-vivo conditions after administration. The sol–gel phase transition is mainly governed by weak intermolecular interactions such as hydrogen bonding, hydrophobic interactions, and ionic forces, which often result in low mechanical strength and susceptibility to external stimuli. Furthermore, hydrogels tend to rapidly lose their structural integrity under in-vivo conditions. A widely adopted strategy to enhance post-injection mechanical stability is the incorporation of functional groups, such as methacrylate moieties, which can be crosslinked upon exposure to ultraviolet light. However, due to the ionizing effects of ultraviolet radiation on living tissues, the formation of composite hydrogels through the incorporation of filler materials is increasingly preferred as an alternative approach to improve the mechanical properties of injectable hydrogels. Among these fillers, bioactive glasses (BAGs) have attracted particular attention owing to their bioactive characteristics. Another emerging strategy for enhancing the mechanical performance of injectable hydrogels is the use of self-healing systems. The main advantage of such materials is their ability to repair deformations that may occur during or after application. Despite significant advances in the field of injectable hydrogels, reliable systems that can provide an effective and dynamic gel–sol/sol–gel phase transition, autonomously enhance their mechanical strength after application without any external stimulus, and exhibit self-healing behavior have not yet been fully developed. In this thesis study, injectable and self-healable BAG-containing nanocomposite hydrogels were successfully prepared, which are capable of recovering their mechanical properties after injection. The fundamental physicochemical and mechanical characteristics of the prepared nanocomposite hydrogels were investigated in detail. In addition, their injectability and self-healing behavior were determined through rheological analyses. Finally, the safety of the developed nanocomposite hydrogels for biomedical applications was evaluated by in-vitro biocompatibility tests.
Benzer Tezler
- 1985-1986 yıllarında Polatlı Devlet Hastanesine kaza nedeniyle başvuranların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
FERHAN ŞENOL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Gazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...
- Sürücülerde kandaki alkol miktarı ile trafik kazası arası ilişki
Başlık çevirisi yok
Z.SEMRA GÜMRÜKÇÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Gazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...
- Hastanelerde acil servis hizmetleri
Başlık çevirisi yok
CİHAN SEVİM
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Gazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...