Bor doplanmış grafen oksit sentezi ve sterilizasyon ön işlem uygulamaları
Boron doped graphene oxide synthesis and sterilization pretreatment applications
Yazar: AYÇA DALBEYLER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BANU ESENCAN TÜRKASLAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Bor oksit = Boron oxide ; Borik asit = Boric acid ; Grafen oksit = Graphene oxide ; Ön işlem = Pretreatment

Özet:
Tıp ve diş hekimliğinde hastalar, hastane personeli ve çevrenin tıbbi güvenliğini sağlamak için tıbbi ekipmanlar güvenli bir şekilde kullanılmalıdır. Cerrahi müdahalelerde kullanılmakta olan el aletleri üzerinde müdahale sonucunda birtakım mikroorganizmalar yer almaktadır. Tıbbi ekipman uygun şekilde dezenfekte veya sterilize edilmediğinde, konak bariyerlerinin ihlali nedeniyle enfeksiyon riskini artırmaktadır. Tekrar tekrar kullanılan tıbbi aletler taşıdıkları biyo-yükleri sebebi ile hem personel hem de çevre için enfeksiyon kaynağı oluşturmaktadır. Bu olasılığı önlemek için bu tür kritik ekipmanlar etkili bir şekilde temizlenmelidir. Tıbbi ekipmanlarda oluşabilecek enfeksiyon gelişimlerinin önlenebilmesi açısından kullanılan ekipmanların temizlik, dezenfeksiyon ve sterilizasyon işlemleriyle güvenli hale getirildikten sonra kullanılması gerekmektedir. Günümüzde sterilizasyon ünitesindeki yıkama makinelerinde kullanılan kimyasal içerikli temizleme solüsyonları, paslanmaz çelik el aletlerinin üzerinde kuruyup kalan maddelerin uzaklaştırma işlemini gerçekleştirememektedir. Sterilizasyon öncesi otoklava girmeden paslanmaz çelik el aletlerinin üzerine ilave mekanik temizleme işlemi uygulanmaktadır. Bu ek işlemler ve kullanılan kimyasal bazlı temizleme solüsyonları el aletlerinin özellikle yüzeylerine ilave zarar verebilmektedir. Tez çalışmasında tıp ve diş hekimliğinde kullanılan el aletlerinin temizlenmesinde kullanılmak üzere bor katkılı grafen oksit (BGO) sterilizasyon ön işlem solüsyonlarının sentezlenmesi üzerine odaklanılmıştır. Bor kaynağı olarak doğal bor minerallerinden üretilen borik asit (H3BO3) ve bor oksit (B2O3) kullanılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında Grafen oksit Modifiye Geliştirilmiş Hummers Metodu ile üretim aşamasında toksik özellik gösteren sodyum nitrat (NaNO3) kullanılmadan çevre dostu bir üretim ile sentezlenmiştir. İkinci aşamada sentezlenen GO yapısına H3BO3 ve B2O3 katkılanarak sterilizasyon ön işlem solüsyonları sentezlenmiştir. Sentezlenen GO ve BGO sterilizasyon ön işlem solüsyonlarının karakterizasyonu X-ışını kırınımı (XRD), Taramalı elektron mikroskobu (SEM/EDS) ve Fourier transform kızılötesi (FT-IR) analizleri kullanılarak yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda elde edilen SEM görüntüleri, XRD analizinde GO, H3BO3 ve B2O3'e ait karakteristik piklerin varlığı ve FTIR analizinde H3BO3/GO ve B2O3/GO yapılarında B-C ve B-O bağlarının görülmesi GO yapısında bor varlığını doğrulamıştır. Tıp ve diş hekimliğinde kullanılan temizleme solüsyonu kontrol grubu olacak şekilde, BGO sterilizasyon ön işlem solüsyonlarının etkinlikleri ISO 15883-5'te tanımlanmış yıkama test indikatörleri kullanılarak karşılaştırılmıştır.

Abstract:
In medicine and dentistry, medical equipments should be used safely to ensure the medical safety of patients, hospital staff and the environment. Some microorganisms may remain after the treatment procedure on the hand tools used in surgical interventions. When medical equipment is not properly disinfected or sterilized, it increases the risk of infection due to breach of host barriers. Medical instruments that are used repeatedly are a source of infection for both personnel and the environment due to the bio-burden they carry. To avoid this possibility, such critical equipment must be cleaned effectively. In order to prevent cross contamination, the equipment should only be used after being made safe by cleaning, disinfection and sterilization processes. Today, chemical containing cleaning solutions used in the washing machines in the sterilization unit cannot carry out the removal of the substances that have dried on the stainless steel tools. Before sterilization, an additional mechanical cleaning process is applied on the stainless steel tools prior to the autoclave application. These additional treatments and the chemical-based cleaning solutions used may cause additional damage especially on the surface of the hand tools. In this study, it was focused on the synthesis of boron doped graphene oxide (BGO) sterilization pretreatment solutions to be used in cleaning hand tools used in medicine and dentistry. Boric acid (H3BO3) and boron oxide (B2O3) produced from natural boron minerals were used as a boron source. In the first step, graphene oxide was synthesized with an environmentally friendly production using the Modified Improved Hummers Method, without using sodium nitrate (NaNO3), which has toxic properties during the production phase. In the second step, sterilization pretreatment solutions were synthesized by adding H3BO3 and B2O3 to the synthesized GO structure. Characterization of the synthesized GO and BGO sterilization pretreatment solutions was performed using X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM/EDS) and Fourier transform infrared (FT-IR) analyses. The SEM images obtained as a result of the analyzes, the presence of characteristic peaks of GO, H3BO3 and B2O3 in the XRD analysis, and the presence of B-C and BO bonds in the H3BO3/GO and B2O3/GO structures in the FTIR analysis confirmed the presence of boron in the GO structure. The efficacy of BGO sterilization pretreatment solutions were compared using the wash test indicators defined in ISO 15883-5, with the cleaning solution used in medicine and dentistry as the control group.