Mikro desenli heterojen polimer yüzeylerin sentezi, karakterizasyonu ve bio-tutunma etkinliklerinin belirlenmesi
Micro patterned heterogeneous polymer surfaces: synthesis, characterization and determination of bio-adhesion performances
Yazar: NEVİN ATALAY GENGEÇ
Danışman: PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu tez, heterojen ve farklı pürüzlülük derecelerindeki polimer yüzeylerin sentezi ve bu yüzeylere L1210/lökosit ve Saos-2/HGF hücre çiftlerinin seçimli tutunma davranışlarının incelenmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. L1210 lösemi hücrelerini, sağlıklı lökositlere nazaran seçimli olarak tutan polimer yüzeylerin saptanması ile kanında lösemi hücresi taşıyan bireylerin sağlık sorunlarının çözümüne katkıda bulunulmuş olunacaktır. Ayrıca Saos-2 hücrelerinin fazla yapıştığı ve HGF hücrelerinin ise az bağlandığı seçimli tutunma gösteren yüzeylerin tespiti ile diş implantlarında yeni malzemelerin gelişimine katkı sağlanacaktır. 
Çalışmamızda, farklı kimyasal fonksiyonel gruplara ve hidrofobluk derecelerine sahip, düz veya pürüzlü ve ayrıca mikrodesenli pürüzlü heterojen kaplama yüzeyleri, CO2 ortamında sentezlenen kopolimerler, ticari polimerler ve polimer karışımlardan, daldırma yöntemiyle faz dağılımı prosesi ile oluşturulmuştur. CO2 ortamında sentezlenen kopolimerlerin Mw'larının kontrol edilmesi amacıyla gerçekleştirilen polimerizasyonlar sonucunda kopolimer Mw'nın kontrolünde CO2/monomer oranının etkin parametre olduğu ve bu oranın değişimi ile Mw'in lineer olarak değiştiği belirlenmiştir. Polimer karışım bileşimi, kaplama sıcaklığı, polimer konsantrasyonu, daldırma hızı ve çözücü cinsi gibi parametrelerin oluşan ince filmin mikrodesen çapı ve mikrodesenler arası mesafenin kontrolünde etkin olduğu saptanmıştır. Kaplama özelliklerinin değişimine bağlı olarak HDPE/PS, PPPE/PS ve (TAN-MMA)/PS polimer karışımlardan mikrodesen çapı 0.5-40 m arasında değişen ve 90-170o temas açısı aralığında ve farklı hidrofobluk derecelerinde olan heterojen yüzeyler kontrollü şekilde hazırlanmıştır. 
İn vitro biyolojik incelemelerde, L1210 lösemi hücrelerinin üzerinde tutunmayı tercih ettiği ve buna karşın sağlıklı lökosit hücrelerinin üzerinde az tutunduğu ve ayrıca Saos-2/HGF hücre çifti için de olumlu seçimlilik gösteren PS/PPPE mikrodesenli yüzeyleri saptanmıştır. L1210/lökosit ve Saos-2/HGF hücrelerin tutunma performanslarına, yüzey ıslatılabilirliğinin, heterojenliğinin, mikrodesen çapı ve mikrodesenler arası mesafe değişiminin etkili olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The objectives of this thesis are the synthesis of polymeric surfaces having the different roughness degree and chemical heterogeneity and the examination of selective adsorption behaviors of L1210/leukocyte cells on the synthesized surfaces. If the separation of L1210 cells from leukocytes can be achieved by the synthesized surfaces, this may be useful in finding new treatment options for people with leukemia. These surfaces were also tested with Saos-2 and HGF cells, seeking to achieve more selective adhesion to Saos-2 cells compared to HGF cells in order to develop new dental materials. 
Polymer films having flat/rough/micropatterned surface, different function group and hydrophobicity were prepared with phase-separation film formation method by using commercial polymers, polymer blends and synthesized copolymers in CO2 medium. Mw of synthesized copolymers in CO2 medium was controlled by varying the ratio of CO2/monomer. Type of polymer blend, dipping temperature, polymer concentration, dipping speed and solvent type were determined to be effective parameters in controlling the micro pattern diameter and the distances between micropatterns. Heterogeneous surfaces having micropatern diameters of 0.5-40m, giving contact angles of 90-170o and different hydrophobicities were prepared using HDPE/PS, PPPE/PS and (TAN-MMA)/PS polymer blends by varying the coating conditions. 
Micropatterned PPPE/PS surfaces were found to have positive selectivity to L1210 leukemia cells in comparison with the healthy leukocytes when in vitro biological tests were applied. In addition, these surfaces show positive selectivity to Saos-2 cells in comparison with HGF cells. It was found that wettability, surface heterogeneity, micropattern diameter and distances between micropattern are the effective parameters on the adsorption performances of L1210 cells/ leukocytes and Saos-2/HGF cells.