Nanohibrit Katkılı Nanokompozit Hidrojellerin Sentezi ve Kontrollü İlaç Salım Sistemlerinde Uygulanması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Biyomühendislik Böl., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Gülşen ASLAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Serap Acar
Eş Danışman: Hale Berber
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Hidrojel esaslı yara örtüleri çok sayıda avantajlı özelliği tek bir malzemede birleştiren modern yara örtüleridir. Yapılarındaki hidrofilik grupların varlığı sayesinde kendi kütlelerinin 10-20 katı kadar suyu emebilirler ve gaz geçirgenliği yüksektir. Polimer matrisi sayesinde kontrollü ilaç salımı yaparak biyoaktif yara iyileştirme özelliği gösterebilirler. Bu çalışmada, üstün özelliklere sahip modern bir hidrojel yara örtüsü üretilmesi amaçlanmıştır. Bu tez kapsamında N-izopropilakrilamid (NIPAM) ve 2- (dimetilamino) etil metakrilat (DMAEMA) monomerlerinin, kitosan, polivinil alkol (PVA) ve mezogözenekli silika nanopartikül (MSN)-grafen oksit (GO) nanohibriti kullanılarak yarı iç içe geçmiş ağ yapıda (Semi-IPN) nanokompozit hidrojel yara örtüsü sentezlenmiştir. Sentezlenen hidrojel yara örtüsü tasarımı, yapısı ve malzeme bileşimi bakımından özgün olup literatürde daha önce rastlanmamıştır. MSN sentezi modifiye Stöber metodu ile gerçekleştirilmiştir. MSN, (3-aminopropil) trietoksisilan (APTES) ile modifiye edilerek yüzeyi -NH2 grupları ile fonksiyonelleştirilmiştir. Ardından MSN ve GO nanotabakaları, 1-etil-3-[3-dimetilaminopropil] karbodiimid hidroklorid (EDC) çapraz bağlayıcısı aracılığı konjuge edilerek MSN-GO nanohibriti oluşturulmuştur. Semi-IPN nanokompozit hidrojel; sıcaklığa duyarlı NIPAM ve pH'a duyarlı DMAEMA monomerlerinin, kitosan, PVA ve MSN-GO nanohibritinin varlığında serbest radikalik polimerizasyonu ile sentezlenmiştir. Yapıdaki nanohibritin polimer faza oranı ağırlıkça %0; %0,1; %0,25; %0,5; %1'dir. Sentezlenen MSN'lerin dinamik ışık saçılması (DLS) yöntemi ile ölçülen ortalama partikül boyutu 162,1 nm olarak belirlenmiştir. FTIR analizleri MSN yapısındaki CTAB (setiltrimetilamonyum bromür) yüzey aktif maddesinin başarıyla uzaklaştırıldığını ve APTES fonksiyonel bileşiğinin başarıyla bağlandığını göstermiştir. Zeta potansiyel ölçümleri sentezlenen MSN'lerin kararlı halde (-36,5 mV) olduğunu göstermiştir. MSN-GO nanohibritin FTIR spektrumunda görülen amid bantları nanohibritin başarıyla sentezlendiğini göstermektedir. Hidrojellerden elde edilen FTIR spektrumlarında görülen ortak bantlar ise NIPAM ve DMAEMA monomerlerinin hidrojel kafesini kopolimerizasyon ile polimerleşerek birlikte oluşturduklarını kanıtlamaktadır. PVA'e ait -OH ve kitosana ait -OH ve -NH gruplarına atfedilen gerilme titreşimleri ise 3100-3600 cm-1 dalga boyları arasında geniş bir bant olarak ortaya çıkmıştır. X-ışın kırınımı analizi sonuçları MSN-GO nanohibrit yapının hidrojel ağ içinde homojen dağıldığını göstermiştir. FE-SEM analizleri ortalama partikül boyutu 169,8 nm olan çubuksu yapıda MSN'lerin sentezlendiğini göstermiştir. MSN-GO görüntülerinde ise grafen oksit nanotabalakarının MSN'lerin etrafını sardığı görülmüştür. Sentezlenen semi-IPN hidrojellerin zamana bağlı şişme çalışmaları MSN-GO nanohibritin şişme oranını artırdığını göstermiştir. Ayrıca hidrojellerin tamamının pH'a bağlı şişme-büzülme davranışına sahip olduğu belirlenmiştir. Ancak sentezlenen nanokompozit katkılı semi-IPN hidrojellerin belirgin bir sıcaklığa bağlı şişme-büzülme davranışının olmadığı görülmüştür. Semi-IPN hidrojellerin yüzde ilaç yükleme kapasiteleri ve yüzde ilaç yükleme etkinlikleri artan MSN-GO nanohibit miktarıyla birlikte artmıştır. Sentezlenen hidrojellerin artan nanohibrit miktarıyla birlikte saldıkları ilaç miktarının da arttığı belirlenmiştir.