Kemik doku mühendislik uygulamaları için antifungal özelliklere sahip nanofiberlerin karakterizasyonu
Characterization of nanofibers with antifungal properties for bone tissue engineering applications"
- Tez No: 998179
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İLYAS KARTAL, DOÇ. DR. SÜMEYYE CESUR SATIÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğal kemik yapısı; gözenekli polimer-seramik fazı, lamelli dizilimi ve fiber-matris kompozisyonu ile kemiğe benzersiz fiziksel ve biyolojik özellikler kazandıran hiyerarşik bir nanokompozit yapıdır. Kemik doku rejenerasyonu sürecinde gözeneklilik, bozunma hızı ve hücre yapışması gibi parametrelerin yanı sıra biyoaktiflik, mekanik kararlılık ve enfeksiyon direnci kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada; hidroksiapatit (HA) ve antifungal ajan olarak borik asit (BA) katkılı polivinil alkol (PVA) ve kitosan (CS) nanofiberler elektroeğirme yöntemiyle üretilmiştir. Çalışmanın temel bilimsel yeniliği; BA'nın kemik rejenerasyonu üzerindeki potansiyelini ve Candida albicans patojenine karşı sunduğu güçlü antifungal savunmayı polimerik bir matrise başarıyla entegre ederek, bu bileşenin yapı üzerindeki fonksiyonel etkilerini ortaya koymasıdır. BA'nın PVA ile kontrolsüz etkileşimini sınırlayan metodolojik geliştirmeler sayesinde, borun mekanik ve biyolojik katkısı iskelet yapısında muhafaza edilmiştir. SEM analizleri sonucunda; saf PVA/CS matrisinde 178 ± 53 nm olan lif çaplarının, BA konsantrasyonuna bağlı olarak %0,25 ve %0,5 BA katkılı numunelerde sırasıyla 192 ± 49 nm ve 330 ± 69 nm olduğu saptanmıştır. Elde edilen liflerin doğal ekstraselüler matris yapısını taklit ettiği ve doku mühendisliği için gerekli morfolojiyi sağladığı görülmüştür. Mekanik testlerde, HA ilavesiyle çekme dayanımı 3,16 MPa'dan 9,24 MPa seviyesine yükselerek yapısal stabilite artırılmıştır. Antifungal testler, %0,25 BA içeren iskelelerin C. albicans'a karşı %60 inhibisyon sağlayarak ticari Flukonazol ile benzer koruyucu etkinlik sergilediğini kanıtlamıştır. Osteoblast analizlerinde, %0,25 BA konsantrasyonunun güvenli terapötik pencerede kalarak hücre çoğalmasını desteklediği saptanmıştır. Gelecekteki kemik yaralanmalarının tedavisinde; geliştirilen bu PVA/CS/HA/BA nanofiberleri, BA'nın sunduğu biyosidal kalkan ve yapısal destek sayesinde kritik boyutlu defektlerin iyileşme sürecini hızlandırabilecek özgün bir biyomateryal adayıdır.
Özet (Çeviri)
Natural bone is a hierarchical nanocomposite providing unique properties through its porous polymer-ceramic phase, lamellar arrangement, and fiber-matrix composition. For regeneration, parameters such as porosity, degradation rate, and cell adhesion, alongside bioactivity, mechanical stability, and infection resistance, are critically important. This study produced electrospun polyvinyl alcohol (PVA) and chitosan (CS) nanofibers reinforced with hydroxyapatite (HA) and boric acid (BA) as an antifungal agent. The primary novelty lies in successfully integrating BA's regenerative potential and robust antifungal defense against Candida albicans into a polymeric matrix. Methodological advancements limiting uncontrolled BA-PVA interactions ensured that boron's mechanical and biological contributions were preserved. SEM results showed that fiber diameters increased from 178 ± 53 nm in pure PVA/CS to 192 ± 49 nm and 330 ± 69 nm in 0.25% and 0.5% BA-doped samples, respectively. These fibers effectively mimicked the natural extracellular matrix morphology required for tissue engineering. Mechanical testing indicated that HA addition improved tensile strength from 3.16 MPa to 9.24 MPa. Antifungal assays demonstrated that 0.25% BA scaffolds provided 60% inhibition against C. albicans, showing efficacy comparable to commercial Fluconazole. Osteoblast analyses confirmed that 0.25% BA remained within a safe therapeutic window while supporting cell proliferation. These PVA/CS/HA/BA nanofibers emerge as a promising biomaterial candidate for accelerating the healing of critical-sized bone defects through biocidal shielding and structural support.
Benzer Tezler
- Doğuştan kalça çıkıklı hastalarda kalça patolojilerinin bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECDET ŞÜKRÜ ALTUN
- Gazi tipi eksternal fiksatörlerle yapılan uygulamalarda kırık hattındaki kompresyonun biyomekanik olarak“strain gage”lerle tayini
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN ŞENGÜL
- New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives
Başlık çevirisi yok
OSMAN KÜKRER
Doktora
İngilizce
1987
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Bazı baharat ve ekstraktlarının gıda zehirlenmesi yapan bakteriler üzerine antimikrobiyal etkileri
Başlık çevirisi yok
ŞAHİKA AKTUĞ
