Elektro eğirme ile üretilen PMMA/MXene/kitosan kontak lens kompozit fiberlerin antibakteriyel ve hücresel davranışlarının incelenmesi
Investigation of the antibacterial and cellular behavior of PMMA/MXene/chitosan contact lens composite fibers produced by electrospinning
Yazar: BERFİN GÜRBÜZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ÇİFTÇİ
Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Mühendisliği Anabilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bu çalışmada, elektro-eğirme yöntemi kullanılarak elde edilen MXene malzemesi içeren PMMA / Kitosan nanoliflerinin yüzey özellikleri araştırılmış ve bu nanoliflerin biyosensör olarak biyomedikal uygulamalarda kullanım potansiyeli değerlendirilmiştir. Farklı PMMA/Kitosan/MXene konsantrasyonları kullanılarak üretilen nanolifler incelenmiştir. Hazırlanan PMMA/Kitosan/MXene çözeltileri petri kaplarına dökülerek kurutulmuştur. Oluşturulan nanoliflerin lif çaplarının ortalamaları, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, nanolif yüzey özellikleri çaplarına göre değişiklik göstermiştir. Üretilen kontak lenslerin üzerinde viskozite ve elektriksel iletkenlik deneyleri yapılmıştır. Zararlı organizmalara karşı koruyucu etkiler, hücre testleri ve kontak lenslerin dayanıklılığını sürdürmek için mekanik testler gerçekleştirilmiştir. 
Biyoelektronik alanında, MXene malzemeleri dikkat çekici iletkenlik ve biyolojik sistemlerle uyumluluk özellikleri sergileyerek, sinir arayüzleri ve biyosensörlerin geliştirilmesinde önemli rol oynamaktadır. MXene'ler ayrıca doku mühendisliğinde de kritik bir rol oynar; mekanik dayanıklılık ve biyouyumluluğun benzersiz kombinasyonu, hücre tutunması, çoğalması ve farklılaşmasını teşvik eden iskele materyalleri oluşturarak rejeneratif tıpta ilerlemelere olanak tanır. Giyilebilir teknolojide MXene'ler, esnek ve iletken malzemelere katkıda bulunarak gelişmiş bileşenlerin giyilebilir cihazlara entegrasyonunu sağlar.
Bu çalışmanın ilk bölümünde, giyilebilir kontak lenslerin tasarımı ve çeşitliliği ele alınmıştır. İkinci bölümde, kontak lens kalsifikasyonları, kontak lenslerde kullanılan biyomalzemeler ve bunların uygulamaları incelenmiştir. Üçüncü bölümde, biyosensör uygulamaları ele alınmıştır. Dördüncü ve beşinci bölümlerde ise kontak lenslerin teknolojik pazarlaması ve geleceği hakkında geniş bilgi ve tartışmalar sunulmuştur.
Sonuç olarak, bu çalışmada MXene malzemesi kullanılarak elektro-eğirme yöntemi ile kontak lens üretimi çalışması, nanolif yüzey özelliklerinin ve çaplarının biyosensör ve diğer biyomedikal uygulamalardaki potansiyel kullanımını değerlendirmekte ve bu alandaki teknolojik yeniliklere katkıda bulunmaktadır.

Abstract:
In this study, the surface properties of PMMA/Chitosan nanofibers containing MXene materials obtained by the electrospinning method were investigated, and the potential use of these nanofibers in biomedical applications as biosensors was evaluated. Nanofibers produced using different PMMA/Chitosan/MXene concentrations were examined. The prepared PMMA/Chitosan/MXene solutions were poured into petri dishes and dried. The average fiber diameters of the nanofibers were determined using Scanning Electron Microscopy (SEM). According to the obtained results, the surface properties of the nanofibers varied according to their diameters. Viscosity and electrical conductivity tests were performed on the produced contact lenses. Protective effects against harmful organisms, cell tests, and mechanical tests were conducted to maintain the durability of the contact lenses.
In the field of bioelectronics, MXene materials play a significant role in the development of nerve interfaces and biosensors by exhibiting remarkable conductivity and compatibility with biological systems. MXenes also play a critical role in tissue engineering; the unique combination of mechanical durability and biocompatibility allows for the creation of scaffold materials that promote cell adhesion, proliferation, and differentiation, enabling advancements in regenerative medicine. In wearable technology, MXenes contribute to flexible and conductive materials, enabling the integration of advanced components into wearable devices.
The first part of this study addresses the design and variety of wearable contact lenses. The second part examines contact lens calcifications, the biomaterials used in contact lenses, and their applications. The third part discusses biosensor applications. The fourth and fifth parts provide extensive information and discussions on the technological marketing and future of contact lenses.
In conclusion, in the study of contact lens production using the electrospinning method with MXene material evaluates the potential use of nanofiber surface properties and diameters in biosensors and other biomedical applications, contributing to technological innovations in this field.