Ballıbaba özütü ile yeşil sentezlenmiş gümüş nanopartikül katkılı plga elektrospin nanofiber ve sütür üretimi, karakterizasyonu ve antibakteriyel aktivitesinin incelenmesi
Fabrication, characterization and examination of antibacterial activitiy of plga electrospun nanofiber and suture comprising green synthesized silver nanoparticles using lamium galeobdolon extract
Yazar: EDANUR KORKMAZ
Danışman: PROF. DR. AHMET AVCI
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Esas kullanım amacı dokuya geçici mekanik destek vermek olan sütür; cerrahi operasyonlar veya yaralanmalar sonucu oluşan vücut kesilerinde dokuları bir arada tutmak için kullanılır. Bu çalışmada 4 çeşit nanofiber üretilerek malzeme özelikleri ve sütür olarak kullanımdaki potansiyelleri incelendi. Bu amaçla çeşitli polilaktik-ko-glikolik asit (PLGA) nanofiberler üretilerek nanofiber sütüra eğrildi. Nanofiber üretimi elektro-çekim yöntemiyle gerçekleştirilerek TEM, FTIR, XRD, TGA ve temas açısı analizi yapıldı. Ardından nanofiber mat ve nanofiber sütürların morfolojik, mekanik, biyobozunurluk ve antibakteriyel özellikleri incelendi. Çalışmada Ballıbaba (BB) bitkisinin hem kaplama ajanı hem de antibakteriyel ajan olarak iki farklı kullanımı gerçekleştirildi. İlk aşamada saf PLGA elektro-çekim nanofiber üretildi. Ardından bu nanofiber Ballıbaba bitki özütüyle spreylendi ve yüzey kaplaması gerçekleştirilmiş PLGA (BB-PLGA) nanofiber elde edildi. Antibakteriyel ajan olarak ise, PLGA ile üretilen elektro-çekim nanofiberlerin mekanik, biyoaktivite ve antimikrobiyel özelliklerini arttırmak için malzemede saf gümüş (AgNP) ve Ballıbaba bitki özütüyle enkapsüle olmuş gümüş nanopartiküller (BB-eAgNP) kullanıldı. Enkapsüle gümüş üretiminde çevre dostu bir yöntem olan yeşil sentezden faydalanıldı.  Yeşil sentez için ballıbaba bitkisi antienflamatuvar ve hemostatik özelliklerinden dolayı tercih edildi. Bu özelliklerinin üretilen nanopartikülü etkilemesi ve yara iyileşmesine katkı sağlanması beklenmektedir.
 Ballıbaba özütüyle enkapsüle olmuş gümüş nanopartikül TEM, FTIR, XRD, UV-spektrofotometri ile karakterize edildi. Enkapsüle gümüş karakterizasyon çalışmaları 400-460 nm bandında absorbans gösteren UV-spektrofotometri ölçümleri, gümüş oluşumunu gösteren görünür renk değişimi ve 23 nm boyutundaki enkapsüle gümüş nanopartikül üretimini gösterdi.
Sonuçlar bitki özütünün, kaplama ajanı ve enkapsüle gümüş için indirgeyici ajan olması durumunda özellikle gram negatif E.coli bakterisinde yüksek antibakteriyellik özellik gösterdiğini doğrulamaktadır.
Nanofiber mat ve nanofiber sütür için yapılan karakterizasyon çalışmaları nanofiber matların nanofiber sütüra eğrilmesiyle daha yüksek mukavemete sahip olduğunu gösterdi. Genel olarak yeşil sentezlenmiş gümüş nanopartikül katkısı malzemede; düşük lif çapı, yüksek hidrofobiklik, geliştirilmiş mekanik özellikler ve antibakteriyel etki oluşturarak malzeme özelliklerini iyileştirdi.

Abstract:
Suture whose main purpose is to provide temporary mechanical support to the tissue; It is used to hold the tissues together in body cuts caused by surgical operations or injuries. In this study, 4 types of nanofibers were produced. Then, the material properties and their potential for use as sutures were investigated. For this purpose, various polylactic-co-glycolic acid (PLGA) nanofibers were produced and spun into nanofiber sutures. Nanofiber production was carried out by electrospinning method and TEM, FTIR, XRD, TGA, contact angle analysis were performed. Then, morphological, mechanical, biodegradable and antibacterial properties of nanofiber mat and nanofiber sutures were investigated. In the study, two different uses of Ballıbaba (BB) plant, both as a coating agent and as an antibacterial agent, were carried out. In the first step, pure PLGA electrospinned nanofiber was produced. Then, this nanofiber was sprayed with Ballıbaba plant extract and surface coated PLGA (BB-PLGA) nanofiber was obtained. As antibacterial agent, pure silver (AgNP) and silver nanoparticles encapsulated with Ballıbaba plant extract (BB-eAgNP)  were used in the material to increase the mechanical, bioactivity and antimicrobial properties of electrospin nanofibers produced with PLGA. Green synthesis method, which is an environmentally friendly method, was used for the production of encapsulated silver. Ballıbaba plant was preferred for green synthesis due to its anti-inflammatory and hemostatic properties. It is expected that these properties will affect the produced nanoparticle and contribute to wound healing.
Silver nanoparticle encapsulated with ballıbaba extract characterized by TEM, FTIR, XRD, UV-spectrophotometry. Encapsulated silver characterization studies showed UV-spectrophotometry measurements showing absorbance in the 400-460 nm band, visible color change indicating silver formation, and encapsulated silver nanoparticle production at 23 nm size.
The results confirm that the plant extract shows high antibacterial properties especially in gram negative E.coli bacteria when it is the coating agent and the reducing agent for encapsulated silver.
Characterization studies for nanofiber mat and nanofiber suture showed that nanofiber mats have higher strength when spun into nanofiber suture. In general, the green synthesized silver nanoparticle additive improved the material properties by creating low fiber diameter, high hydrophobicity, improved mechanical properties and antibacterial effect in the material.