Yara örtüsü uygulamaları için antibakteriyel aktiviteye sahip nanofiber yapılı çift katmanlı biyonanokompozit geliştirilmesi

Abstract

Bu yüksek lisans tez çalışmasında, yara örtüsü uygulamalarında kullanılmak üzere antibakteriyel aktiviteye sahip ilaç salım davranışı gösteren çift katmanlı polimerik bir biyonanokompozit geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında, biyomedikal kullanıma uygun olan polimerler (Polikaprolakton PCL, Kollajen-Kol, Poliüretan-PU) seçilerek hedef malzemenin dizaynı gerçekleştirilmiştir. Yara örtüsü malzemesinin birincil katmanını nanofiber yüzey oluştururken, ikincil katman PU filmden oluşmuştur. Malzemeye antibakteriyel aktivite kazandırılması için yeşil kimya yaklaşımı ile bitki ekstraktları (Altın otu-Helichrysum Arenarium, Yoğurt otu-Rumex Acetosa ve Koyun otu-Agrimonia Eupatoria) kullanılarak Gümüş Nanoparçacıklar (AgNPs) sentezlenmiştir. Biyomedikal uygulamalarda sıklıkla kullanılan ve son yıllarda ilaç taşıma özelliği bulunan bir seramik sınıfına dahil olan nano boyutlu Hidroksiapatite (HA) değişen miktarlarda ilaç etken maddesi (Ibuprofen) yüklenmiştir. Sentezlenen bu nanokatkılar, PCL/Kol polimer matrisine eklenerek, polimerik ana iskelet elektrospin tekniğiyle nanofiber formda oluşturulmuş ve PU film ikincil katmanına immobilizasyonu yapılmıştır. Bu yöntem sayesinde çift katmanlı bir örtü malzemesi (PCL/Kol║PU temelli, nanofiber║film formunda) elde edilmiştir. Deneysel çalışmalar, malzemenin yapısal ve fiziksel özelliklerini değerlendirmek için uygun analiz yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen biyonanokompozitlerin yapısı ve özellikleri FTIR, XRD, SEM ve EDX analizleriyle incelenmiş, ıslanabilirlik, mekanik dayanım, in vitro ilaç salımı ve antibakteriyel aktivite gibi özellikleri değerlendirilmiştir.

The aim of this master's thesis is to develop a bilayered polymeric bionanocomposite with antibacterial activity for use in wound dressing applications. Within the scope of the study, suitable polymers for biomedical use (Polycaprolactone-PCL, Collagen-COL, Polyurethane-PU) were selected to design the target material. The primary layer of the wound dressing material was composed of a nanofiber surface, while the secondary layer consisted of a PU film. To impart antibacterial activity to the material, silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized using plant extracts (Goldenrod-Helichrysum Arenarium, Yarrow-Rumex Acetosa, Tansy-Agrimonia Eupatoria) through a green chemistry approach. Additionally,Hydroxyapatite in nanoscale (HA), ceramic class widely used in biomedical applications and possessing drug delivery capabilities in recent years, was loaded with varying amounts of the drug (Ibuprofen).These synthesized nanocomposites were added to the PCL/Col polmer matrix, elektrospun into nanofiber form as the main scaffold, and immobilized onto the PU film as the secondary layer. Through this method, a bilayered wound dressing material (PCL/Col║PU based-nanofiber║film formed) was obtained. Experimental studies were conducted using appropriate analysis methods to evaluate the structural and physical properties of the material. The structure and properties of the obtained bionanocomposites were examined through FTIR, XRD, SEM and EDX analyses, while characteristics such as wetting behavior, mechanical strength, in vitro drug release and antibacterial activity were evaluated.