Biyoaktif, biyobozunur yeni bir yara örtü filmi  hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of a novel bioactive, biodegredable wound dressing film
Yazar: YASEMİN GÜNAYDIN
Danışman: PROF. DR. DENİZ TANYOLAÇ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Bitkisel yağlar = Plant oils ; Biyolojik parçalanma = Biodegradation ; Kitre = Tragacanth ; Ozon = Ozone ; Yara iyileşmesi = Wound healing

Özet:
Sunulan tez çalışmasında, literatürde ilk kez ozonize zeytinyağının antimikrobiyal ve hücre yenileyici ajan olarak kullanımı ile etkili bir yara iyileştirme potansiyeline sahip kitre bazlı; özellikle nekrotik, enfekte ve düşük–orta eksüdalı yara dokuları için hızlı ve etkili bir şekilde iyileşme süreci sağlayacak, uygun fiziksel ve mekanik özellikte, şeffaf, yapışkan, biyoaktif, biyouyumlu, literatürde özgün değeri olan yeni yara örtü filmlerinin hazırlanması amaçlanmaktadır.
Çalışmada, farklı deney sistemi tasarımlarıyla bileşen konsantrasyonları (kitre, ozonize zeytinyağı, gliserol, jelatin, genipin), ortam parametreleri ve kullanılacak yöntemler belirlenerek, standartlara uygunluğu test edilmiş yara örtü filmlerinin yüzeylerinde bulunan fonksiyonel grupların aydınlatılması ve sentez parametrelerinin yapıya olan etkilerinin belirlenebilmesi amacıyla, Fourier Dönüşümlü Infrared Spektrofotometresi (FT-IR), Termal Gravimetrik Analiz (TGA), Gaz Kromotogrofisi- Kütle Spektrometresi (GC-MS), Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (H-NMR) ve Taramalı Elektron Mikroskopisi   (SEM) kullanılarak yapısal karakterizasyon gerçekleştirilmiştir.
Mekanik test analizlerinde çapraz bağlayıcı ajan içermeyen yara örtü filmlerinin kopma anındaki mukavemet değerlerinin 0.30-2.96 MPa ve uzama değerlerinin %14-198 aralığında olduğu, çapraz bağlayıcı ajan içeren filmler için kopma anındaki mukavemet değerlerinin 1-1.87 MPa ve uzama değerlerinin  %74-105 aralığında olduğu tespit edilerek deri yüzeyinde rahatlıkla kullanılabilecekleri görülmüştür.
Jelatin ve et model kullanılarak yapılan yara ve deri taklit çalışmaları ile şişme davranışının incelendiği model çalışmalarında, sadece ozonize zeytinyağı içeren yara örtü filmlerinin düşük ve orta eksudalı yaralar için 24 saatten önce değişimlerinin yapılarak, çapraz bağlama işlemi ile hazırlanan yara örtü filmlerinin ise 72 saate kadar yara üzerinde kullanılabileceği görülmüştür.
Sentezlenen saf ozonize zeytinyağının yaklaşık 2700-2800 mEq O2/kg yağ aralığında yüksek bir peroksit değerine sahip olduğu; ancak hazırlanan yara örtü filmleri için bu değerin 793-379 mEq O2/kg yağ olarak etkili bir yara iyileştirmesi için yeterli olduğu sonucuna varılmıştır. Sentezlenen ozonize zeytinyağının E. coli, P. auregonisa ve S. aureus mikroorganizmaları üzerinde antimikrobiyal aktivite gösterdiği; ancak en güçlü etkiyi S. aureus mikroorganizmasına karşı gösterdiği, ozonize zeytinyağı ile hazırlanan yara örtü filmlerinin sadece S. aureus mikroorganizması üzerinde etkili olduğu görülmüştür. L929 hücrelerinin canlılığı üzerine yapılan in-vitro sitotoksitite çalışmalarında alınan MTT (3-4,5-dimetil-tiyazolil-2,5-difeniltetrazolyum bromid) analiz sonuçlarından ozonize zeytinyağı ve hazırlanan yara örtü film ekstraktlarının 24 saatlik inkübasyon süresi sonunda kontrole göre hücre canlılığını sırasıyla minimum ve maksimum olarak %35-%72 ve %47-%91 oranında azalttığı ancak 48 saat sonunda kontrol grubuna yakın hatta daha yüksek optik yoğunluk değerleri ile hücreler üzerinde sitotoksik etki göstermeyip hücrelerin çoğalıp yenilenmesine yardımcı oldukları görülmüştür.  
Yara örtü filmlerinin şişme davranışının Korsmeyer-Peppas kinetik modeli ile uyumlu olduğu ve şişme mekanizmasının difüzyon kontrollü olup, Fick tipi difüzyona modeli ile uyumlu olduğu görülmüştür.
Tüm bu sonuçlar ışığında, tez çalışması kapsamında hazırlanan kitre bazlı ozonize zeytinyağı içerikli biyoaktif, biyoyumlu yara örtü filmlerinin yara dokuları için etkili bir yara iyileşme süreci sağlayacağı, bunun yanında milli ekonomi ile literatüre sahip olduğu özgün değeri ile yüksek katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In this study, it is aimed to prepare a transparent, adhesive, bioactive, biocompatable and novel wound dressing film which has an unique value in literature with proper physical and mechanical properties. For this purpose, first time in literature, ozonated olive oil is used as an antimicrobial and cell renewal agent with tracaganth gum based wound films which have high potential of effective wound healing especially on necrotic, infected and low to medium exuding wounds to provide fast and effective healing process.
In the study with different experiment system designs, component concentrations (tracaganth gum, ozonated olive oil, glycerol, gelatin, genipin), experimental conditions and the determination of the methods to be used according to the compliance to standards were tested,
In order to enlighten the functional groups on wound dressing films'surface and determine the effects of synthesis parameters to their structures bu using Fourier Transform Infrared Spectrometer) (FT-IR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS), Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (H-NMR) and Scanning Electron Microscopy (SEM), structural characterization was performed.
 In the mechanical test analysis, the wound dressing films that do not include cross linking agent, the values for tensile strength at break and elongation at break were found between 0.30 – 2.96 MPa and %74 – 198, respectively. The films containing cross linking agent, the values for tensile strength at break and elongation at break were detected between 1– 1.87 MPa and %74 – 105. These results show that the produced wound dressing films can easily be used on the skin surface. 
In the model studies in which swelling behaviour was investigated via wound and skin mimic studies by using gelatin and beef wound model, it was seen that the wound dressing films containing only ozonated olive oil can be used for low to medium exuding wounds up to 24 hours while the wound dressing films that were prepared by cross linking process can be used up to 72 hours.
The synthesized pure ozonated olive oil's peroxide value was observed to be high approximately in the interval of 2700-2800 mEq O2/kg oil. But the value between 793 -379 mEq O2/kg for the prepared wound dressing films was inferred as sufficient for an effective wound healing. It was seen that synthesized ozonated olive oil had an antimicrobial activity on E. coli, P. auregonisa and S. aureus strains but it had the strongest effect on S. aureus strains. On the other hand, the wound dressing films prepared with ozonated olive oil had an antimicrobial effect only on S.aureus strain. According to the MTT (3-(4,5-dimethylthiazolyl-2)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) analysis results taken from the in vitro cytotoxicity studies on L929 cell viability showed that, ozonated olive oil and prepared wound dressing film extractions in every control after 24 hours incubation period, has reduced cell viability respectively at minimum and maximum  %35-%72 and %50-%92 respectively. However, it was found that with the optic density values at the end of 48 hours were nearly, even higher than the control group, didn't show cytotoxic effect on cells but helped cell proliferation and regeneration.
It was seen that the swelling behaviour of wound dressing films are consistent with Korsmeyer – Peppas kinetic model and swelling mechanism is diffusion controlled that is consistent with Fick type diffusion model.
In the light of these findings, it can be stated that the prepared with tracaganth gum based ozonated olive oil content bioactive, biocompatible wound dressing films provided effective wound healing process for wound tissues. Besides, for its unique value this study will make important contribution to literature and national economy.