Medikal uygulamalar için selüloz jeli üretimi
Production of cellulose gel for medical application
Yazar: PINAR DURMAZ
Danışman: PROF. DR. TURGAY SEÇKİN
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Antibakteriyel ajanlar = Anti-bacterial agents ; Biyomalzemeler = Biomaterials ; Ham pamuklu ürün = Gray cotton product ; Polimer jel = Polymer gel

Özet:
Bu çalışma kapsamında tekstil endüstrisinde önemli bir problem olan üretim atıklarının yeniden üretime dahil edilmesi ve katma değeri yüksek bir medikal ürüne dönüştürülmesi amaçlanmıştır. Yapısal olarak büyük oranda selüloz içeren tekstil endüstri atıklarından sürdürülebilir kaynakların kullanılması çerçevesinde, biyobozunur ve pek çok biyomedikal uygulamada kullanılabilecek yenilikçi yapılarının sentezlenmesi temel amaç olarak saptanmıştır. Özellikle günümüzde ilaç taşıyıcı sistemler, yara örtü malzemeleri, doku ve hücre destek materyalleri gibi biyomedikal uygulamalarda kullanılabilecek selüloz temeli jeller sentezlenecektir. Bu yapılarda yüksek biyouyumluluk söz konusu olacağından hazırlanacak olan selüloz temelli jellerin sensör, enzim immobilizasyon matrisi, ilaç taşıyıcı sistem ve yara örtü malzemesi olarak kullanılabilirlikleri araştırıldı. Sentezlenen bu yapıların biyouyumluluk ve biyobozunurluk özellikleri incelendi. Çalışma kapsamında sentezi düşünülen selüloz temelli yapıları içeren sistemler diğer polimerlere göre daha çevre dostu ve biyouyumlu özellikler gösterdi.
Çalışmada elde edilecek yapılarda özellikle yapısal biyouyumluluğu arttırmak ve yüzey etkisini sağlamak için yüzey modifikasyonları gerçekleştirildi. Yüzey modifikasyon işlemlerinde iyonik sıvılar ve diğer azeotropik çözeltiler yanında bakır tuzları da denendi. 
Elde edilen selüloz jellerin analizleri FTIR, NMR ve elementel analiz teknikleri ile yapıldı. Termal özellikleri DTA, TGA ve DSC teknikleri ile incelendi. Yüzey analizleri AFM, sıvı temas açısı ve SEM teknikleri ile sağladı. Sentezlenen polimerik yapıların öncelikle biyouyumlulukları in vitro olarak MCF 5 hücreleri ile tespit edildikten sonra farklı uygulama alanları olarak yara örtü malzemesi uygulanabilirliği test edildi. Yüzey modifiye edilmiş yapı olarak ise doku iskelesi ve ilaç taşıyıcı olarak uygulanabilirliği gösterildi.

Abstract:
Within the scope of this study, it is aimed to include the recycle of wastes that is an important problem in the textile industry, by converting them into a high value added medical product. In this framework, by using sustainable resources from textile industry cotton wastes which contain a large amount of cellulose in the structure. The synthesis of innovative structures that are biodegradable and usable in many biomedical applications have been determined as the main goal. Especially today, cellulose-based gels that can be used in many biomedical applications such as drug delivery systems, dressing materials, tissue and cell support materials since there are high biocompatibility in these type of structures. It is possible to use cellulose-based gels as sensors, as enzyme immobilization matrices, as drug delivery systems and as wound dressing materials. The biocompatibility and biodegradability properties of these synthesized structures examined. Systems containing cellulose-based structures showed more environmentally friendly and biocompatibility among other polymers.
In order to increase the structural biocompatibility and provide surface effect, surface modifications carried out.  Furthermore ionic liquids and other azeotropic solutions, including copper salts were also used in surface modification processes.
The structural analysis of the obtained cellulose gels were done by FTIR, NMR and elemental analysis techniques. Thermal properties examined with DTA, TGA and DSC techniques. Surface analyzes provided with AFM, liquid contact angle and SEM techniques. The biocompatibility of the synthesized polymeric structures was determined with MCF 5 cells in vitro, wound dressing material applicability was tested as different application areas. As a surface modified structure, its applicability as tissue scaffold and drug carrier was proven.