Yara örtüsü uygulamalarına yönelik olarak nanolif yapılarının üretimi
Production of nanofiber webs for wound dressing applications
Yazar: ZEYNE ELOMAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN AKGÜL ; DR. ÖĞR. ÜYESİ CEMHAN DOĞAN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Jelatin = Gelatin ; Kitosan = Chitosan ; Nanolif = Nanofiber

Özet:
Son yıllarda yara örtüsü malzemeleri alanında etkili iyileşme süreçleri, çevresel sürdürülebilirlik ve enfeksiyonların önlenmesini teşvik etmeyi amaçlayan önemli gelişmeler yaşanmıştır. Günümüzdeki yara bakımının zorlukları, enfeksiyonları önleyerek optimal bir iyileşme ortamı sağlama konusunda ortaya çıkmaktadır. Gelişmekte olan teknolojiler arasında nanolif ağlar, benzersiz özellikleri nedeniyle yara iyileştirme uygulamaları için umut verici adaylar olarak ortaya çıkmıştır. Bu tez, okaliptüs esansiyel yağı içeren jelatin/kitosan nanolif yapılarının üretilmesi ile yara sargısı uygulamalarına odaklanmaktadır. Bu araştırmanın birincil farklılığı,  okaliptüs esansiyel yağı içeren jelatin/kitosan yapıları üretmek için elektro- üfleme yönteminin kullanılmasıdır. Bu yenilikçi yaklaşım, gelişmiş antimikrobiyal etkinliğe sahip yara örtülerini geliştirmeyi amaçlamaktadır. Jelatinin kitosan ile harmanlanması mekanik özelliklerini arttırmıştır. Ayrıca, okaliptüs esansiyel yağının eklenmesi üstün antioksidan ve antimikrobiyal özellikler kazandırmıştır. Bu çalışma, geleneksel elektro-eğirme yöntemlerine kıyasla daha küçük nanolif çapları, artan üretkenlik ve daha ekonomik bir üretim süreci gibi avantajlar sunmaktadır. Bu yaklaşım, üstün biyobozunurluk, biyouyumluluk ve antimikrobiyal etkinliğe sahip gelişmiş yara örtülerinin geliştirilmesi için umut vermektedir. Sonuç olarak, bu tezde kitosan ve okaliptüs esansiyel yağının dâhil edilmesinin jelatinin dezavantajlarını bertaraf ederek, gelişmiş mekanik özellikler, antibakteriyel etkinlik ve gelişmiş yara iyileştirme özellikleri sağladığı gözlemlenmiştir. SEM morfolojileri, lif çapları, hava geçirgenliği, FTIR spektrumları, TGA termogramları ve temas açısı ölçümlerinin kapsamlı analizi, üretilen nanolif ağlarının özelliklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlamıştır. Çalışma, geliştirilen nanolif ağların olumlu özellikleri nedeniyle yara iyileştirme uygulamaları için büyük bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymuştur. Okaliptüs esansiyel yağının dâhil edilmesinin gerilme mukavemeti ve uzama oranlarında düşüşe yol açtığı gözlemlenmiştir. Sonuçlar sadece bu alandaki bilgileri genişletmekle kalmayıp, aynı zamanda gelişmiş terapötik özelliklere sahip gelişmiş yara iyileştirici malzemelerin geliştirilmesinin de önünü açmaktadır.

Abstract:
The field of wound dressing materials has experienced significant developments in recent years, aiming to promote effective healing processes, environmental sustainability and infection prevention. The challenges of today's wound care arise in providing an optimal healing environment while preventing infections. Traditional wound dressing materials, including hydrogels, alginate dressings, films and transparent dressings, each with their advantages and limitations, require the search for innovative solutions. Among emerging technologies, nanofiber networks have emerged as promising candidates for wound healing applications due to their unique properties. This thesis focuses on wound dressing applications by fabricating nanofiber/chitosan structures containing eucalyptus essential oil. The primary differentiation of this research is the use of electro-blowing method to produce nanofiber/chitosan structures containing eucalyptus essential oil. This innovative approach aims to develop wound dressings with enhanced antimicrobial activity. Blending gelatin with chitosan improved its mechanical properties. Moreover, the addition of eucalyptus essential oil imparted superior antioxidant and antimicrobial properties. This work offers advantages over conventional electro-spinning methods, such as smaller nanofiber diameters, increased productivity and a more economical production process. This approach holds promise for the development of advanced wound dressings with superior biodegradability, biocompatibility and antimicrobial activity. As a result, in this thesis, it was observed that the inclusion of chitosan and eucalyptus essential oil addressed the limitations of gelatin, providing improved mechanical properties, antibacterial efficacy, and enhanced wound healing properties. Comprehensive analysis of SEM morphologies, fiber diameters, air permeability, FTIR spectra, TGA thermograms, and contact angle measurements established a comprehensive understanding of the properties of the fabricated nanofiber networks. The study revealed that the developed nanofiber networks hold great potential for wound healing applications due to their favorable properties. It was observed that the incorporation of camphor essential oil resulted in a decrease in tensile strength and elongation ratios. The results not only expand knowledge in this field but also pave the way for the development of advanced wound healing materials with improved therapeutic properties.