Kitin nanokristal katkılı PEO ve PVA bazlı hidrojel nanokompozit antibakteriyel yara örtü malzemelerinin geliştirilmesi

Abstract

Yara örtü malzemeleri, yarayı nemli tutan, yaradan çıkan fazla sıvıyı absorplayan, oksijen ve su buharı geçirgenliği olan, bakterilere karşı engel oluşturan, antijenik veya toksik olmayan, antibakteriyel, biyouyumlu, ucuz ve kullanımı kolay olan malzemelerdir. Son yıllarda yara örtü malzemeleri enfeksiyon ve yangıyı azaltmak, yara iyileşme sürecini hızlandırmak ve hastanın hayat kalitesini artırmak amacıyla uzun süreli antibiyotik ve anti-inflamatuvar ilaç salımı yapan sistemler olarak tasarlanmaktadırlar. Nanokompozit hidrojeller nano boyuttaki takviye edici malzemeler sayesinde geliştirilmiş kimyasal, morfolojik ve mekanik pek çok özelliğe sahiptir. Yapılan çalışmalar kitin nanokristallerin eklenmesi ile hazırlanan nanokompozit hidrojellerin geliştirilmiş su tutma kapasitesi, mekanik dayanım ve biyouyumluluk özelliklerinin yanında uzun süreli ilaç salımına olanak sağladığı ve antibakteriyel özelliğe sahip olduğunu göstermiştir. Bu tez çalışması ile hedeflenen kitin nanokristal katkılı PVA hidrojel nanokompozitlerin hazırlanması ve yara örtü malzemesi olarak performanslarının belirlenmesidir. Bu amaçla ilk aşamada, kitin nanokristaller hazırlanmıştır.Daha sonra, PEO ve PVA çözeltileri ile birleştirilerek nanokompozit hidrojeller elde edilmiştir. Bu nanokompozit hidrojeller farklı derişimlerde kitin nanokristaller ve farklı derişimlerde PEO/PVA çözeltileri kullanılarak hazırlanmıştır. Hazırlanan kitin nanokristal katkılı PEO/PVA bazlı nanokompozit hidrojellerin karakterizasyonu FTIR, Optik Temas Açısı ve SEM ile incelenmiştir. Son olarak da hazırlanan nanokompozit hidrojellerin antibakteriyel özellikleri incelenmiş ve çalışılan bakterilere karşı yüksek antibakteriyel özellik göstermişlerdir. Yapılan MTS deneylerinde hücre canlılığını yüksek oranda koruduğunu göstermiştir. Bu şekilde elde edilen ve son derece avantajlı özelliklere sahip nanokompozit hidrojeller son derece biyouyumlu, biyobozunur, mekanik dayanımı ve su tutma kapsitesi yüksek, hazırlanması kolay ve ucuz olan antibakteriyel yara örtü malzemelerinin geliştirilebileceği görülmüştür.

The wound dressing materials that moisturize wound, absorb exudate and that are permeable to oxygen and water vapor and barrier to microorganisms, that are not antigenic or toxic, that are biocompatible, cheap and easy-to-use. Recently, wound dressing materials are designed as antibiotic and anti-inflammatory drug release systems for a prolonged time to minimise infection and inflammation, to enhance wound healing and to improve the patient's life quality. Nanocomposite hydrogels with nanosized additives have improved chemical, morphological and mechanical properties. The previous studies show that the nanocomposite hydrogels prepared with the incorporation of chitin nanocrystals have improved water absorptivity, mechanical strenght and biocompatibility enabling prolonged drug release and antibacterial activity. The preparation of the PVA nanocomposite hydrogels and the determination of their performances as wound dressing materials is aimed in this thesis study. Firstly, chitin nanocrystals were prepared and thereafter the resultant chitin nanocrystals were mixed with PEO and PVA aqueous solutions. The nanocomposite hydrogel was prepared using both chitin nanocrystals and PEO/PVA solutions at different concentrations. The PEO/PVA nanocomposite hydrogel was prepared with incorporation of chitin nanocrystals, which are characterised by FTIR, Optical Contact Angle and SEM. The nanocomposite hydrogels were prepared as biocompatible, biodegradable, easy-to-prepare and affordable antibacterial wound dressing materials which have high mechanical strength and water absorptivity.