Polivinil alkol/kitosan kriyojellerin biyomimetik hidroksiapatit ile kaplanmış kompozitlerinin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of biomimetic hydroxyapatite coated polyvinyl alcohol/chitosan composites
Yazar: GÜLŞAH GÜL
Danışman: DOÇ. DR. NİMET KARAGÜLLE
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Günümüzde, her yaştan yüzlerce insan, organ veya doku kaybından kaynaklanan kazalar veya çeşitli sakatlıklar nedeniyle tedavi edilmektedir. Doku mühendisliği, tüm bu tedaviler için yaşam kalitesini iyileştirmek amacıyla doku ve organ fonksiyonlarını arttırmayı ve geri kazandırmayı amaçlayan bir bilim dalıdır. Kriyojeller, monomerik veya polimerik başlatıcıların donmuş çözeltilerinden üretilen açık hücre yapılı matrislerdir ve tipik olarak birbirine bağlı makro gözeneklerden oluşur. Kemik dokusunun inorganik yapısını oluşturan kalsiyum fosfat esaslı hidroksiapait (HA), biyouyumluluğu nedeniyle yapay kemik olarak çeşitli protezlerin yapımında, çatlak ve kırık kemiklerin onarımında ve metalik biyomalzemelerin kaplanmasında kullanılan biyoseramik bir malzemedir. Biyomimetik HA kaplama, insan vücudu sıcaklığı 37°C'de ve neredeyse insan kan plazmasına eşit iyon konsantrasyonuna sahip olan bir "Sentetik Vücut Sıvısı (SBF)" kullanılarak insan vücudu pH değeri 7.4'te biyomimetik koşullarda gerçekleştirilen benzersiz bir yöntemdir. Bu tez çalışmasında, biyomimetik HA ile kaplanmış PVA/Kitosan kompozit kriyojeller kemik dokunun yenilenmesi için kullanılmak üzere üretilmiş ve karakterizasyonu sağlanmıştır. Çalışma sonucunda kitosan oranı ve kaplama süresi arttıkça kaplama veriminin arttığı gözlenmiştir. PVA/Kitosan oranının ve kaplama süresinin kaplanmış kriyojellerin özellikleri üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları için şişme testi, gözeneklilik analizi, kaplama sonrası ağırlık artışı, in vitro degradasyon, FT-IR, SEM, EDXS ve XRD analizleri yapılmıştır.
Çalışma sonucunda elde edilen gözenekli yapıya sahip, biyobozunur, kemik doku mühendisliği uygulamalarında kullanım için üretilen biyomimetik HA kaplı PVA/Kitosan kompozit kriyojellerin gelecekte kemik doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere potansiyel bir biyomalzeme olması beklenmektedir.

Abstract:
Nowadays, hundreds of people of all ages are treated due to accidents or various disabilities resulting from organ or tissue loss. Tissue engineering is a science that aims to increase and restore tissue and organ functions in order to improve quality of life for all these treatments. Cryogels are open cell structured matrices that are produced from frozen solutions of monomeric or polymeric initiators and they are typically composed of interconnected macropores. Hydroxyapatite, which forms the inorganic structure of bone tissue, is a calcium phosphate based bioceramic material used for the construction of various prostheses as artificial bone due to its biocompatibility, for the repair of defected bones, and for the coating of metallic biomaterials. Biomimetic hydroxyapatite coating is a unique method carried out in biomimetic conditions at 37°C, which is the human body temperature, and 7.4, which is the human body pH value, by using a "Synthetic Body Fluid (SBF)" which has almost equal ion concentration of human blood plasma. In this thesis study, PVA/Chitosan composite cryogels coated with biomimetic hydroxyapatite were produced to be used for the renewal of bone tissue, and characterization was achieved. It was observed that as the of chitosan ratio and coating duration increased, coating efficiency increased. The PVA/Chitosan ratio and coating duration were analyzed on the final properties of the coated cryogels. For characterization studiesswelling test, porosity analysis, weight increase after coating, in vitro degradation evaluation, FT-IR, SEM, EDXS and XRD analysis were performed. 
As a result of the study, biomimetic hydroxyapatite coated PVA/Chitosan composite cryogels produced for use in biodegradable, bone tissue engineering applications with porous structures obtained are expected to be apotential biomaterials for use in future bone tissue engineering applications.