Kitosan-ko-Hyaluronik asit kriyojellerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Prepation and characterization of chitosan-co-Hyaluronic acid cryogels
Yazar: TUĞÇE KUTLUSOY
Danışman: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Hidrojeller; hidrofilik homopolimerler veya kopolimerlerden oluşan çapraz bağlı polimerik ağ yapılardır ve bu yapıların hidrofilik gruplardan dolayı suya karşı yüksek ilgileri vardır. Suda belli bir denge hacmine kadar şişerler fakat orijinal şekillerini korurlar. Hem doğal hem de sentetik polimerlerden hazırlanabilmektedirler. Hidrojeller, biyolojik sıvılarda biyouyumluluk gösterirler. 
Biyoteknolojide önemli bir potansiyele sahip polimerik jellerin yeni tiplerinden birisi de 'kriyojeller' dir. Kriyojeller; ozmotik, kimyasal ve mekanik kararlılıkları nedeniyle biyolojik uygulamalarda önem kazanmışlardır. Kriyojellerin oluşumu çözücünün donma noktasının altında gerçekleşir. Böylelikle zamanla çözücünün büyük bir kısmı donup birbirine bağlı buz kristalleri oluştururken, bu buz kristallerinin etrafında donmamış sıvıda bulanan polimer öncülleri polimerleşerek buz kristallerinin etrafında bir ağ yapı oluştururlar. Donmuş çözücü kristalleri gözenek oluşturucu ajan olarak görev yapar. Polimerleşmeden sonra donmuş karışım oda sıcaklığına getirildiğinde buz kristalleri erir ve makrogözeneklere sahip polimer ağ yapı elde edilir.
Bu tez çalışmasında kitosan-ko-hyaluronik asit kriyojellerinin doku mühendisliği uygulamasında yapı iskelesi (scaffold) olarak kullanılabilirliği araştırıldı. Bu nedenle çalışmada kitosan-ko-hyaluronik asit kriyojelleri sentezlendi. Çapraz bağlayıcı olarak glutaraldehit kullanıldı. Kopolimerler, hyaluronik asitin farklı konsantrayonları (ağırlıkça %0, %10, %20, %30, %50) kullanılarak elde edildi. Bu çalışma ile saf kitosandan elde edilen kriyojellerin, hyaluronik asitin farklı konsantrayonlarda kopolimerleri yapılmasıyla mekanik ve biyomalzeme özellikleri iyileştirildi ve doku iskelesi olarak kullanılmaları ile hücre uyumluluklari incelendi. 
Elde edilen kriyojellerin yapı karakterizasyonu Infrared spektroskopisi ile yapıldı. Morfolojik yapısına SEM analizi ile bakıldı. Termal analizleri DSC ve TGA ile incelendi ve şişme davranışı takip edildi. MTT testi ile ekilen 3T3 fibroblast ve SAOS-2 hücrelerinin canlılığı takip edildi.

Abstract:
Hydrogels are crosslinked polymer networks which consists of hydrophilic homo or copolymer and they show high affinity to water due to its hydrophilic structure.  They swell to a maximum equilibrium swelling value but they don't lose their original form. They can be synthesized with both natural and synthetic polymers. Hydrogels shows biocompability in biological liquids.
Cryogels are considered as a new type of polymeric gel which have significant potential in the area of biotechnology. Cryogels gained prominence in biologic applications due to their osmotic properties and chemical-mechanical stability. Cryogel formation is carried out under the tempeture of freezing point of the solvent. Therefore, while a interconnected structure is formed by the crystallization of solvent due to freezing of solvent, a network is formed around these frozen structure by polymerization of precursors. The frozen solvent crystals play role as a pore forming agents. After the polymerization, frozen solvent melts when the frozen mixture is warmed up to room temperature thus an interconnected macroporous polymer network is obtained.
In this thesis work, the usability of chitosan-co-hyaluronic acid cryogels as a tissue engineering scaffold was investigated. Firstly, chitosan-co-hyaluronic acid cryogels were synthesized. Glutaraldehyde was used as a crosslinker. Several different composition of this copolymer was synthesized (0 wt %, 10 wt %, 20 wt %, 30 wt %, 50 wt %) In this work the mechanical and biomaterial properties of pure chitosan was improved by making copolymer with hyaluronic acid in different concentration and it was investigated that their application as a scaffold in tissue engineering and cell biocompability .
Chemical structure of cryogels analised by Infrared Spectroscopy. Morphology of cryogels was investigated by SEM technique. Thermal properties of cryogels were investigated by DSC and TGA. Also swelling ratio of cryogels were measured. The cell viablity of 3T3 fibroblast and SAOS-2 on cryogels was investigated by MTT tests.