Biyomedikal uygulamalar için doğal polimerlerden film üretimi ve karakterizasyonu
Film production and characterization from natural polymers for biomedical applications
Yazar: MERVE KALAYCI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SUZAN BİRAN AY
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Biyofilmler = Biofilms ; Gümüş nanopartiküller = Silver nanoparticles ; Kompozit filmler = Composite films ; Metal nanopartiküller = Metal nanoparticles ; Yeşil sentez = Green synthesis

Özet:
Bu çalışmada, yara örtüsü olarak kullanım potansiyeli taşıyan, farklı doğal
polimerler içerikli, ipek proteini serisin (Ser) katkılı biyomedikal filmlerin sentezi
çalışılmıştır. Yara iyileştirici özelliği bulunan duman ağacı (Cotinus coggygria) yaprağı
ekstresi ve AgNO3 kullanılmış, çözücü döküm yöntemi ile üretilen filmler UV-C ışığına
maruz edilerek eşzamanlı gümüş nanopartikül (AgNP) yeşil sentezi sağlanmıştır. İlk
aşamadaki biyomedikal filmlerin formülasyon optimizasyonu çalışmalarında
karboksilmetil selüloz (CMC), jelatin (JLT), tara gam (TG) polimerleri ve plastikleştirici
olarak gliserol (GLY) kullanılmıştır. Farklı gümüş nitrat (0,1 M AgNO3) miktarları (0, 1,
3 mL) ve UV-C ışınlama süreleri (0, 2, 4 saat) denenmiştir. Sonraki aşamada, serisin
katkılı filmler oluşturulmuş, polimer olarak CMC ve ksantan gam (KG) kullanılırken
plastikleştirici olarak gliserol eklenmiştir. Son aşamada ise seçilen serisin içerikli film
farklı derişimlerdeki CuCl2 çözeltilerine daldırılarak çapraz bağlama işlemi
gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan biyomedikal filmlerin kalınlık, opaklık, yüzde uzama ve
çekme mukavemeti, su buhar geçirgenliği, çözünürlük, nem tutma kapasitesi, şişme
ölçümleri yapılmış, SEM, TGA, FTIR, toplam fenolik madde tayini, antioksidan ve
antimikrobiyal aktivite, protein salınımı ve sitotoksisite analizleriyle karakterize
edilmişlerdir. Sonuç olarak, doğal polimerlerden sentezlenen dayanıklı, biyouyumlu,
antioksidan ve antimikrobiyal özellik taşıyan bu filmler yara örtüsü olarak kullanım
potansiyellerinin olduğu gösterilmiştir.
Anahtar Sözcükler: Biyomedikal film, İpek serisin, Duman ağacı, Gümüş nanopartikül,
Yeşil sentez.

Abstract:
In this study, the synthesis of silk protein sericin (Ser) added biomedical films
containing different natural polymers, which have the potential to be used as a wound
dressing, was studied. Smoke tree (Cotinus coggygria) leaf extract, which has wound
healing properties, and AgNO3, were added to the polymer mixtures, and the films
produced by the solvent casting method were exposed to UV-C light, resulting in
simultaneous green synthesis of silver nanoparticles (AgNP). In the first stage of
formulation optimization studies of biomedical films, carboxylmethyl cellulose (CMC),
gelatin (JLT), tara gum (TG) polymers and glycerol (GLY) as plasticizer were used. In
addition, different amounts of silver nitrate (0,1 M AgNO3) (0, 1, 3 mL) and UV-C
irradiation durations (0, 2, 4 hours) were tested. Sericin added films were formed, while
CMC and xanthan gum (KG) were used as polymers, glycerol was added as a plasticizer.
In the last step, the selected sericin-containing film was immersed in CuCl2 solutions of
different concentrations and cross-linking was carried out. The synthesized biomedical
films were characterized by measurements of their thickness, opacity, percent elongation
and tensile strength, water vapor permeability, solubility, moisture holding capacity,
swelling ability. Furthermore, they were analyzed by scanning SEM, TGA, FTIR, by
determination of total phenolic content, antioxidant and antimicrobial activity, protein
release and cytotoxicity analyses. As a conclusion, these durable, biocompatible,
antioxidant and antimicrobial films, synthesized from natural polymers, have been shown
to have the potential to be used as wound dressings. 
Keywords: Biomedical film, Silk sericin, Smoke tree, Silver nanoparticle, Green
synthesis.