UV ışıkla çapraz bağlanma derecesi değişebilen hidrojellerin sentezi ve çeşitli özelliklerinin incelenmesi

Hidrojeller hidrofilik grup ya da kısımlar içeren ve sulu ortamda şişebilme yeteneğine sahip polimer ağ yapılar olarak bilinirler. Üç boyutlu ağ yapıları içerisinde kuru ağırlıklarının %10-20 si ile yüzlerce katı aralığında değişen miktarlarda su tutma yeteneğine sahiptirler. Suya karşı yüksek ilgileri olmasına rağmen polimer zincirleri arasında oluşan fiziksel ya da kimyasal bağlar nedeniyle çözünmezler. Hidrojeller biyouyumlulukları, biyobozunabilirlikleri, yüksek fonksiyonaliteleri ve geniş kullanım alanına sahip olmaları nedeniyle son yıllarda büyük dikkat çekmiştir. Hidrojelleri hazırlamak için doğal ve sentetik polimerler kullanılabilir. Her iki durumda da bazı avantaj ve dezavantajlar bulunmaktadır. Doğal polimerlerden üretilen hidrojellerin mekanik özellikleri yeterli olmamasına karşın düşük toksisite, yüksek biyouyumluluk ve biyobozunurluk gibi özelliklere sahiptirler. Diğer taraftan, sentetik hidrojeller daha üstün mekanik özelliklere, uzun kullanım sürelerine ve yüksek su absorpsiyon kapasitelerine sahiptirler. Modifiye edilerek biyouyumluluk, biyobozunma ve değişik özellikte fonksiyonalite kazandırılabilirler. Hem doğal hem de sentetik polimer esaslı hidrojeller yüksek orandaki su içerikleri nedeniyle doğal dokulara benzeyen esnekliğe sahiptirler. Yapıyı moleküler boyutta kontrol ederek; çapraz bağ yoğunluğu, biyobozunurluk, mekanik dayanım, uyarıcıya karşı biyolojik ya da kimyasal tepki vermek gibi özelliklere sahip polimer ağ yapıları tasarlamak ve üretmek mümkündür. Hidrojeller sıcaklık, pH, iyonik kuvvet, elektrik ve manyetik alan gibi çevresel etmenlerdeki küçük değişimlere karşı tepki vererek ani hacim faz geçişleri sergilerler. Hidrojeller kaynaklarına, polimer yapılarına ve konfigürasyonlarına, çapraz bağ türlerine, görünüşlerine ve elektriksel yüklerine göre sınıflandırılabilirler. Fotopolimerizasyon yöntemiyle hazırlanan hidrojeller; ilaç salınım sistemleri, kaplamalar, biyosensörler ve doku mühendisliği gibi birçok uygulama alanı için incelenmiştir. Son zamanlarda fotopolimerizasyon sistemleri bu tür uygulamalar için biyouyumluluğu ve biyobozunma özellikleri geliştirilmiş çok çeşitli malzemeler sunmaktadır. Fotopolimerizasyon oda sıcaklığında hızlı kürlenme ve polimerizasyon sürecinde kontrol edilebilen minimum ısı üretimi gibi avantajlara sahiptir. Bu çalışmada temel hedef olarak ticari hidrojellerden biri olan akrilamid bileşenli hidrojellerin amonyumpersülfat (APS) / tetrametiletilendiamin (TEMED) kimyasal başlatıcı çifti ve foto-bozunabilen diakrillenmiş-Irgacure-2959 (DAI) çapraz bağlayıcısı kullanılarak serbest radikal polimerizasyonu ile sentezlenmesi amaçlanmıştır. Daha sonra bu hidrojellerin UV ile parçalanmadan önce ve sonrakiözellikleri incelenmiştir. Çapraz bağlı hidrojellerin şişme ve mekanik mukavemeti derecesi, polimerin yapısı ve çapraz bağ yoğunluğuna bağlı olarak farklılık göstermektedir. Bundan dolayı ticari olan hidrojellere fotoaktif ve dolayısıyla foto-bozunabilir grupların katılması, hidrojelin tüm özelliklerinde değişikliklere sebep olacağı anlamına gelmektedir. Bu bilgilerden yola çıkarak sentezlenen poliakrilamit bazlı hidrojellere, DAI çapraz bağlayıcısı bağlanmış ve sentezlenen ticari ve UV ile bozunabilen hidrojellerin şişme davranışları değişen sürelere göre incelenmiştir. Sentezlenen diakrillenmiş-Irgacure-2959 (DAI)' nın yapısı Gaz kromotografisi-Kütle spektroskopisi (GC-MS) ve Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) kullanılarak; mekanik özellikleri Üniversal Basma Test Cihazı; ısıl kararlılıkları ise, Termogravimetrik Analiz (TGA) kullanılarak karakterize edilmiştir. Ayrıca tüm hidrojellerin morfolojik çalışmaları Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir.