Synthesis and characterization of alternan exopolysaccharide-based hydrogel and cryogel biomaterials
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMÜHENDİSLİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SANEM BULUT
Danışman: Mehmet Murat Özmen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Ekzopolisakkaritler, biyouyumlulukları, biyobozunurlukları ve yenilenebilir doğaları nedeniyle doku mühendisliği ve yara örtüsü uygulamalarında son zamanlarda dikkat çekmektedir. Hidrojeller ve kriyojeller, benzersiz mekanik özellikleri ve şişme yetenekleri nedeniyle doku mühendisliği uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ekzopolisakkaritler, dikkat çekici özelliklere sahip hidrojel ve kriyojel üretmek için kullanılabilmektedir. Bu çalışmada Lactobacillus reuteri E81 mikroorganizmasından elde edilen alternan ekzopolisakkariti kullanılarak literatürde ilk defa hidrojel ve kriyojel biyomalzemeler üretilmiştir. Alternan, epiklorohidrin (ECH) ile çapraz bağlanarak %20 alternan konsantrasyonuna sahip hidrojel ve kriyojeller 20°C ve -20°C'de hazırlanarak elde edilmiştir. Bu örnekler FTIR, SEM, jel fraksiyonu (Wg), şişme dengesi (qw), şişme kinetiği ve mekanik testler ile karakterize edilmiştir. FTIR analizleri, hem hidrojel hem de kriyojellerin başarılı bir şekilde sentezlendiğini doğrulamıştır. Şişme çalışmaları, kriyojellerin qw değerinin 14.01±0.19 olduğunu, hidrojeller için ise 10.03±0.09 olduğunu göstermiştir. Kriyojeller 1 dakika içinde tam şişme dengesine ulaşırken, hidrojellerin şişme dengesine ulaşması yaklaşık 24 saat sürmüştür. SEM görüntüleri, ortalama gözenek boyutu 54.67±33.68 µm olan kriyojellerin makrogözenekli yapısını doğrulamıştır. Mekanik testler, şişmiş kriyojellerin 26.1±1.35 kPa, hidrojellerin ise 53.85±4.75 kPa gerilime dayanabildiğini göstermiştir. Kriyojellere sonradan antibakteriyel özellik kazandırmak için vankomisin eklenmiştir. SEM görüntüleri vankomisin içeren kriyojellerin ortalama gözenek boyutunun 50.24±21.21 µm olduğunu göstermiş ve mekanik testler, bu kriyojellerin 1505±98 kPa gerilime dayanabildiğini ortaya koymuştur. Antibakteriyel testler, Staphylococcus aureus suşlarına karşı etkili inhibisyon göstermiştir. Kriyojellerin daha hızlı şiştiği, daha yüksek su tutma kapasitesine sahip olduğu, daha esnek bir yapı sergilediği ve hidrojellere göre daha büyük gözeneklere sahip olduğu, bu nedenle yara örtüleri için daha uygun olduğu sonucuna varılmıştır. Böylece, alternan ekzopolisakkarit bazlı jellerin, özellikle antibakteriyel ajanlarla yüklenmiş kriyojellerin, doku mühendisliği ve yara örtüsü uygulamaları için önemli bir potansiyele sahip olduğu ortaya çıkarılmıştır.