Polisakkarit bazlı poliiyonik sıvılar ve biyomedikal uygulamaları
Polysaccharide-based polyionic liquids and their biomedical applications
Yazar: HATİCE DEVECİ
Danışman: DOÇ. DR. SULTAN BÜTÜN ŞENGEL
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı / Polimer Bilim ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Biyomedikal uygulamalar = Biomedical applications ; Polisakkaritler = Polysaccharides

Özet:
Bu tez çalışmasında, bir polisakkarit olan pektinden yola çıkılarak ters misel mikroemülsiyon polimerizasyonu ile çapraz bağlı (3B) yapıda mikrojeller sentezlenmiştir. Sentezlenen mikrojellere post modifikasyon ile uygulamalarda performansı artıracak ve spesifik uygulamalara özgü yeni fonksiyonel grupların yapıya eklenmesi sağlanmıştır. Yine mikrojellere manyetik özellik kazandırılmış ve uygulamalarda manyetik alan ile kontrol imkânı tanınmıştır. Tez çalışmasının önemli bir basamağı sentezlenen pektin mikrojellerin polimerik iyonik sıvı (PIL) formlarına dönüştürülmesidir. Bu işlem için protonasyon ve iyon değişim kimyası kullanılmıştır.
Pektin mikrojelleri ve modifiye formlarının karakterizasyonunda taramalı elektron mikroskobu (SEM), termal gravimetrik analiz (TGA), zeta potansiyel (ZP) ölçümü, Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi gibi teknikler kullanılmıştır. İlaç yükleme ve salım profilinin incelenmesinde ultraviyole-görünür ışık (UV-Vis) spektrofotometresi kullanılmıştır. Ayrıca tez çalışmasında elde edilen mikrojellerin ve modifiye formlarının antimikrobiyal aktivite, antioksidan aktivite, biyouyumluluk/sitotoksisite ve degredasyon testleri ile ilaç taşıyıcı sistem olarak kullanımı test edilerek biyomedikal alanda uygulama potansiyelleri araştırılmıştır.
Tez çalışmasında elde edilen polisakkarit bazlı mikro boyutlu 3B polimerik yapıların uygulamaya özgü dizayn edilebilmesi, performans artırıcı özelliklerin post modifikasyon ile yapıya kazandırılabilmesi ve PIL formlarının hazırlanabilmesiyle, ileri fonksiyonlu malzeme üretilmiştir. Sentezlenen mikrojellerin birçok farklı alana hizmet edebileceği düşünülmektedir. Tez kapsamında hazırlanan yapıların özellikle sağlık sektöründe yumuşak doku uygulamaları, biyosensör, biyoaktif türlerin taşınmasında taşıyıcı sistem, kanser tedavisi gibi uygulamalar için uygun olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In this thesis, 3D-structured cross-linked microgels were synthesized from a polysaccharide, pectin, using reverse micelle microemulsion polymerization. New functional groups were introduced into the synthesized microgels by post-modification to improve their performance in applications and to tailor their structures for specific applications. In addition, magnetic properties have been imparted to the microgels, allowing them to be controlled by magnetic field in applications. One of the important steps in this work was to convert the synthesized pectin microgels into polymeric ionic liquid forms using protonation and ion exchange chemistry.
Scanning electron microscopy (SEM), thermal gravimetric analysis (TGA), zeta potential (ZP) measurement, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy were used to characterize pectin microgels and modified forms. Ultraviolet-isible light (UV-Vis) spectrophotometry was used to analyze drug loading and release profiles. The microgels and their modified forms were further evaluated for antimicrobial activity, antioxidant activity, biocompatibility/cytotoxicity, degradation, and potential use as drug delivery systems to explore their application in the biomedical field.
The polysaccharide-based micro-sized 3D polymer structures obtained in the thesis study can be designed specifically for the application, performance-enhancing properties can be added to the structure by post-modification, and PIL forms can be prepared. It is believed that the synthesised microgels can be used in many different fields. The structures prepared within the scope of this work are considered particularly suitable for applications in the healthcare sector, such as soft tissue applications, biosensors, carrier systems for bioactive species, and cancer treatment.