Kitosan tekstil kompozitli ve elektrostimülasyon ile güçlendirilmiş yara örtüsü tasarımı
Chitosan  composite textile and electrostimulation enhanced wound dressing design
Yazar: FATMA ALTINTAŞ
Danışman: PROF. DR. AHMET KOLUMAN ; DR. DUYGU TAKANOĞLU BULUT
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Akıllı tekstil = Smart textile ; Biyomedikal mühendisliği = Biomedical engineering ; Gliserol =   ; Kitosan = Chitosan ; Kompozitler = Composites ; Nanobiyoteknoloji = Nanobiotechnology ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Tekstil = Textile

Özet:
Dekübit ülserleri, günlük hayat üzerine doğrudan etkisi olan ve tedavi süreci uzun soluklu bir hastalıktır. Dekübit ülser tedavisinin temel taşı, basıncı azaltmak veya ortadan kaldırmaktır. Bu çalışmada, iyileşme sürecini hızlandırmayı ve dekübit ülserinin gelişimini azaltmayı amaçlayan bir yara örtüsü sistemi geliştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında, iki farklı tedavi yaklaşımı bir araya getirilerek yeni bir sistem geliştirilmiştir. Bu sistem, kitosan ve gliserol karışımı ile kaplanmış spacer kumaş ve elektrostimülasyon cihazından oluşmaktadır. Çalışma kapsamında kitosan ve kitosan/gliserol karışımı polyamid (PA) ile polyester (PES) spacer kumaşlara, emdirme işlemi, baskı işlemi ve laboratuvar ortamında daldırma işlemleri ile uygulanmıştır. Elde edilen spacer kumaşlar, bırakılma ve aplikasyon miktarı, elastikiyet, antimikrobiyal aktivite ve elektrostimülasyon sisteminin performansı ile değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında elde edilen kitosan içeren spacer kumaşlar, iyi bir antimikrobiyal etki göstermiştir. Gliserol içeren spacer kumaşların diğer üretilen kumaşlara göre, aplike edilen ve bırakılan miktar değerlerinin daha iyi olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca gliserolün, spacer kumaşların şişme kabiliyetini ve emilim özelliğini arttırdığı ve aynı zamanda kumaşa plastisite kazandırarak, esnek bir yapı elde edilmesine yardımcı olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte Howland devresi kullanılarak bir elektrostimülasyon sistemi geliştirilmiştir. Devrenin simülasyonu gerçekleştirilmiş ve bir prototip oluşturulmuştur. Devrenin performansı, simülasyondan ve prototipten elde edilen çıkış sinyallerinin genlik ve frekans değerleri karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Tasarlanan devre, ayarlanabilir frekans aralığı 0 ila 100 Hz arasında olan ve 1 mA'e kadar bir akım sinyali üretebilme kapasitesine sahiptir. Çalışma sonucunda tasarlanmış sistemin, dekübit ülseri tedavisi ve yönetimi alanında daha etkili ve kapsamlı bir yaklaşım geliştirilmesine olanak tanıyarak hem hastaların yaşamını olumlu yönde etkileyeceği hem de sağlık sektörüne önemli katkılar sağlayacağı gösterilmiştir.

Abstract:
Decubitus ulcers are a long-term disease that directly affects a patient's normal life and requires a lengthy treatment process. The cornerstone of decubitus ulcer treatment is to reduce or eliminate pressure. In this study, a wound dressing system was developed to accelerate the healing process and reduce the development of decubitus ulcers. In this context, a new system was developed by combining two different treatment approaches. This system consists of a spacer fabric coated with chitosan and glycerol and an electrostimulation device. In this study, polyamide (PA) and polyester (PES) spacer fabrics containing chitosan and chitosan/glycerol were obtained through fulard, printing, and laboratory-based dip-coating processes. The obtained spacer fabrics were evaluated for amount of release and application, elasticity, antimicrobial activity and performance of the electrostimulation system. The chitosan-containing spacer fabrics demonstrated good antimicrobial activity. It was observed that the spacer fabrics containing glycerol had better application and release values compared to the other produced fabrics. Additionally, it was determined that glycerol enhances the swelling ability and absorption properties of the spacer fabrics and contributes to achieving a flexible structure by providing plasticity to the fabric. Additionally, an electrostimulation system was developed using an enhanced Howland circuit. A simulation of the circuit was conducted, and a prototype was built. The performance of the circuit was evaluated by comparing the output signals amplitude and frequency from both the simulation and the prototype. The designed circuit is capable of generating a current signal of up to 1 mA. Additionally, an adjustable frequency ranging from 0 to 100 Hz. The results of the study demonstrated that the developed system allows a more effective and comprehensive approach in the treatment and management of decubitus ulcers, positively impacting patients' lives and making significant contributions to the healthcare sector.