Yumuşak kontakt lenslerin oksijen ve su geçirgenliklerinin ESR tekniği ile incelenmesi
Investigation of oxygen and water diffusion in soft contact lenses by ESR technique
Yazar: EVRİM EREN ÖZGÜR
Danışman: PROF. DR. H. YILMAZ KAPTAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elektron spin rezonans = Electron spin resonance ; Gama ışınlama = Gamma irridiation ; Kontak lensler = Contact lenses ; Mikroskopi-elektron taramalı = Microscopy-electron scanning ; Spin etiketleme = Spin labelling

Özet:
Bu çalışmada, konvansiyonel hidrojel kontakt lens olarak bilinen Etafilcon-A ve silikon-hidrojel kontakt lens olarak bilinen Galyfilcon-A kontakt lenslerin oksijen ve sıvı geçirgenliklerinin, Elektron Spin Rezonans (ESR) spektroskopisi yardımı ile incelenebilirliği araştırılmıştır. Kullanılan kontakt lensler, hiç kullanılmamış (paketi yeni açılan), paketi açılarak farklı sürelerde solüsyon içerisinde bekletilmiş ve hasta tarafından farklı sürelerde kullanılmış lenslerdir. Çalışma boyunca bu lenslerin oksijen ve su geçirgenlik davranışları ayrı ayrı incelenerek, özetle lensin gözde kalma süresi ile bu geçirgenlik katsayıları arasında bir ilişki kurulmaya çalışılmıştır.Çalışmanın sıvı difüzyonu kısmında, TEMPO spin etiketi ile etiketlenmiş kuru kontak lens üzerine, su damlatılmış ve spin etiketinin ESR spektrumundaki zamanla değişim gözlemlenmiştir. Oksijen difüzyonu kısmında ise vakumlanan kontakt lens örnekleri ? ışınları ile ışınlandıktan sonra oksijenli ortamda ESR spektrumundaki zamanla değişim gözlemlenmiştir. Bu değişimlerden faydalanarak oksijen ve sıvı difüzyon katsayıları hesaplanmıştır.Etafilcon-A ve Galyfilcon-A lensleri için yapılan çalışmalarda sıvı difüzyon katsayısı mertebesi 10-9 cm2/s olarak elde edilmiştir. Oksijen difüzyon katsayısı hesaplamalarında, Galyfilcon-A ışınlama ile ESR spektrumu vermemiş, yani ışınlama ile herhangi bir kökçe oluşumu gözlenmemiştir. Bu nedenle Galyfilcon-A için D difüzyon katsayısı bulunamamıştır. Oksijen difüzyonu için sonuçlar sadece Etafilcon-A kontakt lensi için yine 10-9 cm2/s mertebesinde verilmiştir.Bu çalışmanın esas amacı kontakt lenslere sıvı ve oksijen difüzyonunu incelemek ise de kullanılan yöntem ESR olduğundan, Işınlama ile Etafilcon-A kontakt lens örneğinde oluşan kökçe veya kökçelerin türlerini, yapılarını ve bağıl ağırlık oranlarını belirlemek için benzetişim çalışmaları yapılmıştır.Bu çalışmada ayrıca, kontakt lenslerin yüzeyi SEM (Scanning Electron Microscopy) yardımı ile görselleştirilmiş ve bu verilerin difüzyona etkisi incelenmiştir.

Abstract:
In this study, the investigation of the water and oxygen permeabilities of the contact lenses, Etafilcon-A and Galyfilcon-A, known as conventional hydrogels and silicone-hydrogels, was studied by using Electron Spin Resonance (ESR) spectroscopy. Tree different sample types of lenses that one not used before (newly opened package), not used before and kept in lens care solution with different time periods and lenses that were used before with different time periods. Throughout the study, water and oxygen permeability behaviour of these lenses were studied and the relation between water and oxygen permeability with staying period of lenses in the eye tried to be investigated.In liquid diffusion part of the study, distilled water is dripped to the dry contact lenses which were labelled with TEMPO spin label and the changes in the ESR spectrum for different phases of spin label were investigated. In oxygen diffusion part of the study, vacuumed contact lenses were irradiated by ? ray and then the changes in ESR spectra with time in air environment were investigated the changes obtained. Oxygen and water diffusion constants were calculated by using these changes.Water diffusion constant was found as about 10-9 cm2/s for Etafilcon-A and Galyfilcon-A lenses. Since no radical formation was observed, ESR spectrum for irradiated Galyfilcon-A was not obtained and oxygen diffusion constant could not be calculated. Oxygen diffusion constant for Etafilcon-A contact lens was calculated as about 10-9 cm2/s.Although the main purpose of this study was the investigation of Oxygen and water diffusion constants via ESR, simulations on the radicals formed and relative weigh ratios of radicals for the irradiated Etafilcon-A was also carried out.In addition, ın this study SEM (Scanning Electron Microscopy) was used for surface identification and the effect of surface structure on diffusion was studied.