Katmanlı ve kompozit biyopolimerler: Mekanik, fiziksel ve antimikrobiyal özellikler

Bu tez çalışmasında karşıt yüklü biyopolielektrolitler olan aljinat ve kitosanın, birbirleri ile ve yüzey aktif maddelerle olan etkileşimleri yapısal olarak aydınlatılmaya çalışılmış ve üç ayrı aşamada deneyler yapılmıştır. Birinci bölümde kalsiyum ve baryum katyonlarıyla çapraz bağlanmış aljinat hidrojellerinin, sırasıyla eksi yüklü ve yüksüz yüzey aktif maddeler olan sodyum dodesil sülfat (SDS) ve Brij 35 ile katkılandırıldığında mekanik özelliklerinin değişimini konu almaktadır. Bu kısımda, hidrojel kürelerinin esneklik katsayısına aljinat derişiminin, katyon derişiminin, yüzey aktif madde türünün ve derişiminin etkileri incelenmiş ve yüzey aktif maddelerin esneklik katsayısını ayarlanabilir biçimde değiştirdiği görülmüştür. SDS'nin aljinat zincirine hidrofobik etkileşimle bağlandığı ve yüzeydeki yük yoğunluğunu yükselterek, çapraz bağlanmayı artırdığı düşünülmektedir. Brij 35 ise ters etki göstererek yük yoğunluğunu azalttığı, dolayısıyla çapraz bağlanma yüzdesinin düştüğü anlaşılmaktadır. İkinci aşamada aljinat ve kitosan çoklu polielektrolit katmanları (PEM) hazırlanmış ve yüzey aktif maddelerin bu yapılara etkisi incelenmiştir. Deneysel olarak elipsometri, X-ışını yansıma ölçümü, atomik kuvvet mikroskopu ve kuvars kristal mikrodenge yöntemleri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, SDS varlığında filmlerin daha kalın olduğunu göstermektedir. SDS, aljinat – kitosan katmanlarının etkileşimini artırmaktadır. Elde edilen sonuçlar, SDS'nin aljinata hidrofobik etkileşimle bağlandığı savını desteklemektedir. Çalışmanın üçüncü bölümünde ise, potansiyel bir uygulama alanı olarak aljinat – kitosan filmleri seryum(III) iyonlarıyla çapraz bağlanmış, elde edilen filmlerin mekanik ve antimikrobiyal özellikleri incelenmiştir. Bu aşamadaki sonuçlar da yara örtüsü olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Bu doktora tez çalışması, İstanbul Teknik Üniversitesi ve Berlin Teknik Üniversitesi arasında ortak doktora programı çerçevesinde her iki üniversitede yapılan deney ve ölçümlerin sonuçlarına dayanmaktadır. Doktora öğrencisi, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) – BİDEB 2214-B yurtdışı müşterek doktora burs programı ile desteklenmiştir.