Çok girişli elektroeğirme yöntemiyle nişasta/pcl kompozit nanofiberlerin üretilmesi
The fabrication of  starch/pcl composite nanofibers by co-axial electrospinning technique
Yazar: FEYZANUR SINAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS KARTAL ; DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET TALAT İNAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Nanolif = Nanofiber

Özet:
Nanoteknolojinin ortaya çıkmasıyla birlikte bilim insanları, nano ölçekli malzemelerin kendine has özelliklerini incelemekle daha fazla ilgilenmeye başlamışlardır. Elektrostatik bir fiber üretim tekniği olan elektroeğirme yöntemi, çeşitli alanlarda uygulamaların çok yönlülüğü ve potansiyeli nedeniyle son yıllarda daha fazla ilgi görmeye ve araştırmalara konu olmaya başlamıştır. En dikkat çeken uygulamalar arasında, doku mühendisliği, biyosensörler, filtrasyon, yara bantları, ilaç dağıtımı ve enzim yakalamayı görmek mümkündür.
Nişasta, kolay bulunabilmesi, düşük maliyetli olması ve biyolojik değerleri nedeniyle nano ölçekli biyomedikal araştırma alanlarında ortaya çıkan bir polimerdir. Nişasta polimeri, doku mühendisliği ve hemostatik uygulama gibi birçok uygulamada toz ve film olarak kullanılmıştır. Dallı amilopektin yapısı nedeniyle lifli formda nişastanın üretilmesi çok zordur. Elektroeğirme yönteminin son yıllarda daha fazla kullanılması sebebiyle lifli nişasta formuyla ilgili çalışmaları birçok uygulamada görmek mümkündür.
Bu tez çalışmasında nişasta ve polikaprolakton (PCL), kompozit nanofiberler, farklı nişasta oranlarıyla çok girişli elektroeğirme tekniği ile üretilmiştir. Polimer konsantrasyonu, akış hızı ve voltaj gibi işleme parametrelerinin kompozit fiber çapı üzerindeki etkisi gözlenmiştir. Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), taramalı elektron mikroskobu (SEM), kompozit fiberlerin mekanik ve fiziksel özellikleri (yoğunluk, viskozite ve elektriksel iletkenlik gibi) incelenmiştir. Ayrıca, yara bandı uygulaması için hücre zehirlenmesini (sitotoksisite) belirlemek amacıyla bir hücre kültürü testi de yapılmıştır. Bütün bu çalışmalar neticesinde, elde edilen nanofiberlerin biyomedikal uygulamalar için sahip olduğu potansiyel irdelenmiş ve yorumlanmıştır.

Abstract:
With the advent of nanotechnology, scientists have become more interested in studying the peculiarities of nanoscale materials. The electrodeposition method, which is an electrostatic fiber production technique, has started to be the subject of more interest and research in recent years due to the versatility and potential of applications in various fields. Among the most notable applications are tissue engineering, biosensors, filtration, wound tape, drug delivery and enzyme capture.
Starch is a polymer that emerges in nano-scale biomedical research areas because of biological values, its easy to find and lower cost compared to others. Starch polymer has been used as film and powder in many applications; for example, hemostatic application and tissue engineering. Owing to the branched amylopectin structure, it is so hard to fabricate starch in fibrous form. In recent years, by the more use of the electro-spinning method, it is possible to see studies on the fibrous starch form in many applications.
In this thesis, starch and polycaprolactone (PCL), composite nanofibers are produced with co-axial electrospinning technique with different starch ratios. The influence of processing parameters like polymer concentration, rate of flow and voltage on the diameter of composite fibers was observed. Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), physical and mechanical properties of composite fibers (such as viscosity, electrical conductivity, density) were investigated. In addition, a cell culture test was carried out in order to determine cell toxicity (cytotoxicity) for the application of band-aids. As a result of all these studies, the potential of nanofibers for biomedical applications has been examined and interpreted.