Elektrospin tekniği ile hazırlananbiyopolimer nanoliflerinyüzey modifikasyonları ve uygulamaları


Creative Commons License

Kayaman Apohan N. (Yürütücü), Oktay B.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2013 - 2016

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2013
  • Bitiş Tarihi: Ekim 2016

Proje Özeti

Nanolifler; yüksek gözeneklilik, kontrol edilebilen gözenek boyutu, spesifik biyomoleküllerin bağlanması için geniş yüzey alanı, doğal ekstrasellüler matriks yapısını taklit edebilme ve fonksiyonel gruplara sahip olma gibi özelliklerinden dolayı yeni nanomalzemelerin üretimine olanak sağlamaktadır. Polimer nanoliflere çeşitli yüzey modifikasyonları uygulanıp, onların özellikleri geliştirilerek kullanım alanları genişletilmektedir. 

Yapılan bu tez çalışmasında,  elektrospin tekniği ile hazırlanmış olan nanolifler çeşitli modifikasyon yöntemleri kullanılarak modifiye edildi. Birinci kısımda, UV ışınları ile çapraz bağlanmış Poli(vinil alkol) (PVA) esaslı nanolifler hazırlandı. PVA ve glisidil metakrilatın (GMA) asidik ortam şartları altında gerçekleşen epoksi halka açılma reaksiyonu sonucunda foto-çapraz bağlanabilen PVA elde edildi. Reaktif elektrospin tekniği ile ortalama 200 nm lif çaplarına sahip nanolifler hazırlandı. Çapraz bağlı PVA nanolif yüzeyleri hücre kültürü çalışmaları için 1,1’-karbonil diimidazol ve ardından kollagen ile modifiye edildi. Yüzeyleri kollajen ile modifiye edilmiş nanoliflerin hücre çoğalma ve yayılmasını desteklediği gözlendi. Aynı zamanda nanolifler yapısal, morfolojik ve termal olarak karakterize edildi.

Çalışmanın ikinci bölümünde, PVA nanolif yüzey modifikasyonunda kontrollü modifikasyon yöntemlerinden biri olan atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP) kullanıldı. Farklı GMA monomer konsantrasyonunda yüzeyde başlatılmış ATRP ile nanolifler modifiye edildi. Modifiye edilmiş nanolifler,  FT-IR, XPS, SEM, DSC ve TGA ile karakterize edildi. Ayrıca, α-amilaz enzimi kovalent olarak, nanolif yüzeyine aşılanmış düzenli PGMA zincirlerine tek basamakta immobilize edildi. Enzimatik çalışmalar immobilize α-amilaz enziminin kararlılığını koruduğunu gösterdi.

Son bölümde, elektrospin tekniği ile hazırlanan kitosan nanolifler klik ve ATRP yöntemleri kullanılarak kontrollü olarak ile modifiye edildi. Bifonksiyonel yapıya sahip ATRP başlatıcısı yüksek verimde gerçekleşen klik reaksiyonu ile kitosan nanolif yüzeyine bağlandı. Daha sonra nanolif yüzeyinde başlatılan ATRP ile metakriloiloksietilfosforilkolin (MPC) monomerinin kontrollü polimerizasyonu gerçekleştirilmiştir.