Doku mühendisliği uygulamaları için biyobozunur HA-PHB taşıyıcı sistemlerin klik reaksiyonları ile sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of biodegradable HA-PHB carrier systems by click reactions for tissue engineering applications
Yazar: BERKEN AÇIKGÜZ BULUT
Danışman: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN ; PROF. DR. DİLEK KAZAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı / Polimer Bilim ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Hyalüronik asit = Hyaluronic acid ; Polihidroksibütirat = Polyhydroxybutyrate ; Çıtçıt kimyası = Click chemistry

Özet:
Günümüzdeki doku mühendisliği kapsamında üretilen yara örtü sistemlerinin hazırlanması için yapılan çalışmalar, yara iyileşme sürecinde epitel hücrelerin hareket etmesine izin veren ideal bir iyileşme ortamının koşullarının oluşturulmasına dayanmaktadır. Bu nedenle, bu tez çalışmasında, diyabetik yara ülserleri gibi, zor iyileşen veya nekrotik yaralar gibi üstüne konulan yara örtüsüne yapışan kuru yaralar için sulu ortam sağlayabilen yara örtülerinin kullanılması istenmektedir. Hyaluronik asit hidrofilik özelliği olan, cildin hücre dışı matrisinin ana bileşenidir. Nemli bir ortam sağlayan ve yaralı doku yüzeyini kuruluktan koruyan HA, kollajen salgılanmasını da arttırarak yara iyileşmesini hızlandırır. HA ile oluşturulan hidrojellerin, mekanik bütünlüğü zayıfdır ve hızlı bir bozunma gösterir. HA'nın degredasyon süresini uzatmak için başka bir polimer ile çarpraz bağlanması veya modifikasyonla stabilize edilmesi gerekmektedir. Stabilizasyonun sağlamak için, bu tez kapsamında HA molekülü C6 karbonunun oksidasyonundan sonra, ortama farklı reaksiyon koşullarında alkin grubu eklenerek, alkinlenmiş HA elde edilmiştir. PHB, toksik olmaması, biyolojik uyumluluk göstemesi, su ve karbondioksite ayrışma gibi özellikleri taşıyan bir mikrobiyal polimerdir. Tez çalışmasında, mantar kompostundan izole edilen Bacillus marmarensis kullanılmış ve kültüvasyon ortamına farklı oranlarda sodyum nonanoat/11-bromoundekanoik asit eklenerek, brom fonksiyonel PHB elde edilmiştir. Bu reaksiyonu takiben sodyum azid reaksiyonu üzerinden azido-PHB hazırlanmıştır. Aynı zamanda PHBnin farklı yollarla azidlenme çalışmalarıda yapılmıştır.
İki bileşenin çapraz bağlanması için Klik Reaksiyonları çok güçlü bir araçtır. Klik reaksiyonu bir azid ve bir alkin arasındaki 1, 3 dipolar siklo katılmaya dayanmaktadır. Bu tez çalışmasında klik reaksiyonu ile çapraz bağlanan HA-PHB ve jelleşme için PVA içeren yara örtü sistemleri, hızlı degredasyona uğrayan HA'nın aksine iyileşme süresi boyunca mekanik kararlılığını koruyan örtü sistemlerinin sentezlenmesi sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler:Klik kimyası, hyaluronik asit, poli(3‐hidroksibütirat),Bacillus marmarensis

Abstract:
The current studies for the preparation of wound dressing systems produced within the scope of tissue engineering are based on the creation of an ideal healing environment that allows epithelial cells to move during the wound healing process. Therefore, in this thesis, it is desired to use wound dressings that can provide an aqueous environment for dry
wounds such as diabetic wound ulcers, poorly healing or necrotic wounds that adhere to the overlying wound dressing.
Hyaluronic acid is the main component of the skin's extracellular matrix, with a hydrophilic property. Providing a moist environment and protecting the injured tissue surface from dryness, HA accelerates wound healing by increasing collagen secretion. Hydrogels formed with HA have poor mechanical integrity and show rapid degradation. HA needs to be crosslinked with another polymer or stabilized by modification to prolong the degradation time. In order to provide stabilization, within the scope of this thesis, after the oxidation of the C6 carbon of HA molecule, alkyne group was added to the medium under different reaction conditions, and alkynized HA was obtained. PHB is a microbial polymer with features such as non-toxicity, biocompatibility, and decomposition into water and carbon dioxide. In the thesis study, Bacillus marmarensis isolated from mushroom compost was used and bromine functional PHB was obtained by adding different ratios of sodium nonanoate/11-bromoundecanoic acid to the cultivation medium. Following this reaction, azido-PHB was prepared over the sodium azide reaction. At the same time, studies on azidation of PHB by other ways have been done. Click Reactions is a very powerful tool for crosslinking two components. The click reaction is based on 1,3 dipolar cycloaddition between an azide and an alkyne. In this thesis, wound dressing systems containing HA-PHB cross-linked by click reaction and
PVA for gelling were synthesized, covering systems that maintain their mechanical stability during the healing period, unlike HA, which degrades rapidly.

Keywords: Click chemistry, hyaluronic acid,poly(3‐hydroxybutyrate),Bacillus marmarensis