Biyopolimer esaslı manyetik hidrojelin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tez çalışmasında, biyopolimer esaslı, manyetik alanla yönlendirilebilen ve enjekte edilebilir özellikte kompozit manyetik hidrojeller geliştirilmiş ve çok yönlü olarak karakterize edilmiştir. Hidrojel matrisi olarak oksitlenmiş alginat ve jelatin kullanılarak; manyetik özellik kazandırmak amacıyla Fe3O4 nanopartiküller sentezlenmiş ve yüzeyleri amin grupları ile fonksiyonelleştirilmiştir. FTIR analizi, imin bağlarının oluşumu ve yüzey modifikasyonunun doğrulanması amacıyla kullanılmıştır. XRD kristal yapı bilgisini sağlarken, TEM ile partikül morfolojisi ve boyutu incelenmiştir. DLS ve zeta potansiyel analizleri, kolloidal stabilite ve parçacık dağılımı hakkında bilgi vermiştir. TGA-DTA ile, termal dayanıklılığı; VSM ise nanopartiküllerin süperparamanyetik özelliklerini ortaya koymuştur. Reolojik analizler ile hidrojel sistemlerinin viskoelastik özellikleri ve enjeksiyon sırasındaki davranışları değerlendirilmiş, özellikle strain sweep testleri ile elastik (G') ve viskoz (G'') modüller belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, MNP içeren grupların daha yüksek mekanik stabiliteye sahip olduğunu, amin kaplı nanopartikül içeren grupların ise daha düşük G' değerleri ile daha kolay akışkanlık sağladığını göstermiştir. Mekanik dayanımı ve kararlılığını ölçmek için mekanik testler yapılmıştır. Kompozit manyetik hidrojel sistemlerinin uygulama sırasında enjekte edilebilirliğini değerlendirmek amacıyla enjeksiyon testi gerçekleştirilmiştir. Bu test, yapıların belirli bir kuvvet altında şırınga ile uygulanabilirliğini ve dokuya uygunluğunu değerlendirmektir.Bu sonuçlar, geliştirilen manyetik hidrojellerin doku mühendisliği, ilaç salımı ve biyomedikal uygulamalarda potansiyel taşıdığını ortaya koymaktadır.