Kitosan/ipek fibroin karışım filmlerinin biyomedikal uygulamaları için yapısal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: TUĞBA KORKMAZ İVGEN
Danışman: Baki Aksakal
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Biyomedikal ve biyomühendislik uygulamalarında örneğin; yapay doku, yapay damar, yara örtüsü malzemeler ve ilaç taşıma sistemleri gibi ugulamalarda biyopolimerlerde özellikle ipek fibroin (SF), kitosan (CH), kolojen vb. polimerler, yara iyileştirici, canlı organizmalarla uyumluluk, geçirgenlik gibi önemli özelliklerinden dolayı son zamanlardaki araştırmalarda öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında öncelikle doğal polimerler olan ve ipek kozalarından elde edilen ipek fibroin (SF) ile kitinin çözünebilir bir türevi olan kitosan (CH) karışımına çapraz bağlayıcı olarak glutaraldehit (GA) ve plastikleştirici olarak gliserol (GLY) katkılayarak bu biyokompozit filmlerin yapısal ve mekanik özellikleri (mekanik dayanım, elastiklik, vb.) iyileştirilmiş ve çeşitli biyomedikal uygulamalarda kullanılabilecek potansiyel malzemeleri elde etmek amaçlanmıştır. Mekanik test ölçüm sonuçlarından artan SF oranıyla SF/CH biyokompozit filmlerinin %25 SF katkılı filmler için çekme dayanımının maksimum olduğu (53 MPa) olduğu görülmüştür. Çapraz bağlayıcı GA etkisi ile filmlerin çekme dayanımları ve young modülü değerleri genel olarak %2,5 – 5 oranlarında maksimum olduğu ve filmlerin mekanik özelliklerinin güçlendiği görülmüştür. Fakat rijitleşen filmlerin uzayabilirliklerini modifiye etmek için kullanılan plastikleştirici GLY katkısının optimal oranının %20 olduğu belirlenmiştir. Yine xxi mekanik dayanım ve uzayabilirlik açısından optimal film bileşiminin SF/CH(25/75)+ GA(%5)+GLY(%20) olduğu belirlenmiştir. Farklı sıcaklıklarda uzun süreli termal işlemlerin filmlerin mekanik, yapısal, spektroskopik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca bu süreçlerde çapraz bağlayıcı ve plastikleştiricinin rolü detaylı bir şekilde araştırılmıştır. Filmlerin gerilim-relaksasyon süreçlerinde relaksasyon sürecinin ilk 1-2 dakikasında hızlı ve daha sonra yavaş bir süreç meydana geldiği gözlenmiştir. Relaksasyon modüllerinin zamanın logaritması ile genel olarak lineer bağımlılık gösterdiği anlaşılmıştır. SF/CH (25/75) filmlerinin farklı deformasyon seviyelerinden elastik iyileşme süreleri artan çapraz bağlama oranı ile azaldığı belirlenmiştir. GA'nın bu süreçleri hızlandırdığı görülmüştür. Bunun tersine ise çapraz bağlı SF/CH biyokompozit filmlerinin iyileşme sürelerini plastikleştirici GLY ün arttırdığı dolayısıyla süreci yavaşlattığı belirlenmiştir. GA nın ve GLY nin SF/CH biyokompozit filmlerin mekanik, yapısal, spektroskopik, su tutma ve çözünme ve termal özelliklerine etkileri FT-ıR/ATR, UV-viz, DSC, TGA-DTG, XRD, SEM, Temas Açısı test metotları kullanılarak detaylı bir şekilde araştırılmıştır. Ayrıca elde edilen biyokompozit filmlerin canlı organizmalarda çeşitli potansiyel kullanımları için filmlerinin biyouyumluluk, hemouyumluk ve yara iyileştirme potansiyeli özellikleri MTT hücre testleri, kan uyumluluk testleri ve in vitro çizik testi kullanılarak araştırılmıştır. Elde edilen SF/CH +GA+GLY kompozit filmlerinin toksik özellik göstermediği, kan ile uyumlu olduğu (yüksek hemouyumluluk) ve yara kapanma yüzdesinin yüksek olduğu belirlenmiştir.