Çapraz bağlı polivinil alkol/sodyum kazeinat karışımlarından nanoliflerin üretimi, karakterizasyonu ve yara örtüsü olarak kullanımının incelenmesi
Production, characterization and examination of usage as wound dressing of nanofibers from cross-linked polyvinyl alcohol/sodium caseinate mixture
Yazar: ÖZGE ŞENDİL
Danışman: PROF. DR. AYŞE AYTAÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Elektro çekim yöntemi = Electro attraction method ; Kazeinler = Caseins ; Polivinil alkol = Polyvinyl alcohol

Özet:
Elektrospinning (elektroçekim) yöntemiyle üretilen nanoliflerin yüksek yüzey/hacim oranına sahip olması ve sağlam lifler oluşturulması nedeniyle birçok alanda kullanımı mevcuttur. Nanoliflerin yara örtüsü olarak kullanımı son zamanlarda araştırılmaktadır. Kazein kan pıhtılaşmasında aktif bir bileşendir. Poli(vinil alkol) ise, suda çözünürlüğü olan sentetik biyouyumlu polimer olduğu için harmanlama polimeri olarak seçilir. Bu yüksek lisans çalışmasında, PVA ile Sodyum Kazeinat (SC) yapılarının çeşitli oranlarda karıştırılıp, elektroçekim yöntemiyle nanolif üretimlerinin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Daha sonra yapılan karakterizasyon testleri sonucu en uygun PVA/SC karışım oranına gluteraldehit (GLA) eklenerek iki farklı yöntem ile çapraz bağlama işleminin uygulanması hedeflenmiştir. PVA/SC karışımlarına çapraz bağlanma işlemi, nanoliflerin kararlılığını ve dayanımını arttırmak amacıyla uygulanmıştır. Elde edilen çapraz bağlı PVA/SC nanoliflerinin karakterizasyonu yapılmış, daha sonra çalışma kapsamında en uygun çapraz bağlanma oranı belirlenerek bu orana, farklı miktarlarda gümüş nanopartikül (Ag NP) ve çinko oksit nanopartikül (ZnO NP) ilavesi ile antibakteriyel özellikli çapraz bağlı PVA/SC yara örtüsü üretimleri de gerçekleştirilmiştir. Nanoliflerin karakterizasyonu için Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) analizi, Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) analizi, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizi, Termogravimetrik Analiz (TGA) analizi, çekme testi, nem testi, antibakteriyel test ve sitotoksisite testi kullanılmıştır. Ag NP katkılı nanoliflerin suya dayanıklılığı söz konusuyken, ZnO NP katkılı olanların suda çözündüğü gözlemlenmiştir. %95,33 canlı hücre varlığı ve %100 antibakteriyel etkili özellikleri dolayısıyla %6 Ag katkılı matlar antibakteriyel yara örtüsü olarak kullanılabilir şekilde başarıyla üretilmiştir. Ayrıca daldırma yöntemiyle çapraz bağlanan PVA/SC nanoliflerinin, mekanik test ve sitotoksisite testinin iyi sonuç verdiği gözlemlenmiştir. İçerisindeki GLA miktarının az olması avantajıyla yara örtüsü veya fibroblast doku iskelesi olarak kullanılabilirliğinin olduğu saptanmıştır.

Abstract:
Nanofibers produced by electrospinning method are used in many fields due to their high surface/volume ratio and the formation of strong fibers. The use of nanofibers as a wound dressing has been investigated recently. Casein is an active ingredient in blood coagulation. Poly(vinyl alcohol), on the other hand, is chosen as the blending polymer because it is a water-soluble synthetic biocompatible polymer. In this master's study, it was aimed to produce nanofibers by mixing PVA and Sodium Caseinate (SC) structures in various proportions by electrospinning method. As a result of the later characterization tests, it was aimed to apply the cross-linking process with two different methods by adding glutaraldehyde (GLA) to the most suitable PVA/SC mixture ratio. Cross-linking of PVA/SC mixtures was applied to increase the stability and strength of nanofibers. The obtained cross-linked PVA/SC nanofibers were characterized, then the most appropriate cross-linking ratio was determined within the scope of the study. After by adding different amounts of silver nanoparticles (Ag NP) and zinc oxide nanoparticles (ZnO NP) to antibacterial properties would dressing was also produced. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis, Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis, Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis, Thermogravimetric Analysis (TGA) analysis, tensile test, moisture test, antibacterial test and cytotoxicity test were used for the characterization of nanofibers. While Ag NP doped nanofibers were water resistant, it was observed that ZnO NP doped ones dissolved in water. Due to the presence of 95.33% live cells and 100% antibacterial effective properties, 6% Ag added mats have been successfully produced to be used as antibacterial wound dressings. In addition, it was observed that the mechanical test and cytotoxicity test of PVA/SC nanofibers cross-linked by immersion method gave good results. It has been determined that it can be used as a wound dressing or fibroblast tissue scaffold, with the advantage of the low amount of GLA in it.