Biyomedikal uygulamalara yönelik olarak fonksiyonel polimerik filmlerin geliştirilmesi
Development of functional polymeric films for biomedical applications
Yazar: CENGİZ KAYA
Danışman: PROF. DR. EDA AYŞE AKSOY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Her gün çeşitli sebeplerden dolayı meydana gelen çok sayıdaki yaralanma olayları nedeniyle dünya genelinde çok sayıda insan etkilenmektedir. Yara bölgesinde kullanılan gazlı bez, pamuk gibi malzemeler iyileşme sürecinin uzamasına neden olmaktadır. Yara iyileşmesi esnasında gerçekleşen süreçlerin hızlandırılmasını sağlayan ayrıca bariyer etkisi göstererek biyoaktif özellik sergileyen yara örtüleri tedavi süreçlerinde üstünlük yaratmaktadır.
Bu tez çalışması kapsamında biyouyumlu ve biyoaktif özellik gösteren doğal malzemelerden oluşan film formunda uygulanabilen özgün biyomedikal örtü geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla biyouyumlu, biyobozunur, antibakteriyel etki gösteren kitosan, antioksidan özelliğe sahip kuersetin ve biyouyumlu, biyobozunur hyalüronik asit kullanılmıştır. Kuersetinin farklı ağırlık oranlarına sahip kitosan-kuersetin ve kitosan-kuersetin-hyalüronik asit formülasyonları hazırlanmıştır. 
Geliştirilen biyomedikal filmlerin kimyasal karakterizasyonları Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometresi, termal karakterizasyonları Termogravimetrik Analiz ve Diferansiyel Taramalı Kalorimetre ile yapılmıştır. Reolojik çalışmalar kapsamında ise sabit sıcaklıkta viskoziteye karşı kayma hızı ölçülerek viskoelastik davranışları ölçülmüştür. Biyomedikal filmlerin su temas açısı ve serbest yüzey enerjisi ölçümü gerçekleştirilmiş, ayrıca şişme davranışları ve biyobozunma özellikleri incelenmiştir. 
Kimyasal karakterizasyon çalışmasının sonuçlarına göre kuersetin, hyalüronik asit içeren ve içermeyen formülasyonlarda kimyasal bağlanma yaratmıştır. Termal karakterizasyon çalışması bütün formülasyonların kullanım amacı doğrultusunda iyi bir termal kararlılığa sahip olduğunu göstermiştir. Temas açısı ve serbest yüzey enerjisi ölçümleri hyalüronik asit içeren formülasyonların hyalüronik asit içermeyenlere göre daha hidrofobik karakterde olduğunu ve yüzey enerjisi polar bileşeninin daha düşük olduğunu göstermiştir. Reolojik çalışmalarda örnekler newton tipi olmayan akışkan özellikleri göstermiştir. Geliştirilen filmler sulu ortamda yüksek şişme kapasitesi göstermiş ve lizozim içeren enzimatik ortamda biyobozunmaya uğramıştır.
Sonuç olarak, bu tez kapsamında biyomedikal uygulamalarına yönelik özgün filmler başarılı bir şekilde geliştirilmiştir. Bileşenlerinin biyouyumlu, biyoaktif ve antioksidan özelliklerinden dolayı filmlerin yara ortamının iyileşmesini destekleyeceği ve yara örtüsü olarak umut verici bir seçenek olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
A large number of people around the world are affected by the number of injuries that occur every day for various reasons. Materials such as gauze and cotton used in the wound area cause prolongation of the healing process. Wound dressings, which accelerate the processes during wound healing and exhibit bioactive properties by showing a barrier effect, create superiority in the treatment processes.
Within the scope of this thesis, it is aimed to develop a unique biomedical cover that can be applied in the form of a film consisting of natural materials with biocompatible and bioactive properties. For this purpose, biocompatible, biodegradable antibacterial chitosan with effect, quercetin with antioxidant properties and biocompatible, biodegradable hyaluronic acid were used. Chitosan-quercetin and chitosan-quercetin-hyaluronic acid formulations with different weight ratios of quercetin were prepared.
Chemical characterizations of the developed biomedical films were made with Fourier Transform Infrared Spectrometer, thermal characterizations were made with Thermogravimetric Analysis and Differential Scanning Calorimetry. Within the scope of rheological studies, viscoelastic behavior was measured by measuring the shear rate against viscosity at constant temperature. The water contact angle and free surface energy measurement of the biomedical films were performed, and their swelling behavior and biodegradation properties were investigated.
According to the results of the chemical characterizations, quercetin provided chemical bonding in hyaluronic acid containing and non containing formulations. The thermal characterization study showed that all formulations had good thermal stability for their intended use. Contact angle and surface free energy measurements showed that formulations containing hyaluronic acid were more hydrophobic than those without hyaluronic acid, and the polar component of surface free energy was lower. In rheological studies, samples showed non-newtonian fluid properties. The developed films showed high swelling capacity in aqueus media and biodegraded in lysozyme containing enzymatic media.
As a result, novel films for biomedical applications have been successfully developed within the scope of this thesis. Due to the biocompatible, bioactive and antioxidant properties of the components, It is thought that the films will support the healing of the wound environment and may be a promising option as a wound dressing.