Poli(vinil alkol)/Kitosan hidrojelerinin sentezlenmesi ve farklı pH ortamlarında şişme ve degradasyon davranışlarının incelenmesi

Hidrojel formundaki biyomalzemeler, biyomedikal uygulamalarda yüksek biyouyumluluk, özelleştirilebilir mekanik özellikler ve kontrollü ilaç salımı gibi önemli avantajlar sunar. Bu tezde, polivinil alkol (PVA) ve kitosan bazlı kompozit hidrojeller, donma-çözülme yöntemi kullanılarak farklı kitosan derişimleri ve dört farklı donma-çözülme döngüsü ile sentezlenmiştir. Farklı pH seviyelerindeki şişme ve degradasyon davranışları incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. SEM ve FTIR analizleri ile fiziksel ve kimyasal özellikler karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kitosan derişimi, pH seviyesi ve donma-çözülme döngüsünün şişme kapasitesi ve degradasyon oranları üzerinde önemli etkiler gösterdiğini göstermektedir. SEM analizi, kitosan oranının artışıyla yapıda meydana gelen değişiklikleri ve pH ortamının degradasyon üzerindeki etkisini göstermiştir. Çapraz bağlanma yoğunluğunun, donma- çözülme döngüsü sayısı ile arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca, SEM sonuçları, çapraz bağlanmanın PVA ve kitosan polimerlerinin uyumlu bir kompozit yapı oluşturduğunu doğrulamaktadır. FTIR analizi sonuçları, asidik ortamda degradasyonun bazik ortama kıyasla daha belirgin olduğunu göstermiştir. Kitosan derişimindeki artışın, şişme oranlarını belirgin bir şekilde artırdığı tespit edilmiştir. %10 kitosan içeren hidrojellerin şişme oranı pH 2 ortamında %875, %50 kitosan içeren hidrojellerde ise %1899'a kadar çıkmıştır. Ayrıca, asidik ortamlarda, bazik ortamlara kıyasla daha yüksek şişme oranları saptanmıştır. %30 kitosan içeren ve bir donma-çözülme döngüsüne tabi tutulan hidrojellerin şişme oranı pH 2 ortamında %1280, pH 12 ortamında ise %742 olarak hesaplanmıştır. Degradasyon testleri, hidrojellerin genellikle asidik ortamlarda bazik ortamlara göre daha yüksek degradasyon oranları gösterdiğini ortaya koymuştur. Kitosan oranındaki artış, degradasyon oranlarını da artırmıştır. %50 kitosan içeren hidrojellerin degradasyon oranı pH 2 ortamında %35, pH 12 ortamında %10 olarak hesaplanmıştır. %10 kitosan içeren hidrojellerin degradasyon oranı pH 2'de %12, pH 12'de ise %6 olarak ölçülmüştür. Ayrıca şişme ve degradasyon oranları arasında güçlü bir korelasyon saptanmıştır. Kitosan derişimi, pH seviyesi ve donma-çözülme döngüsü sayısının şişme ve degradasyon davranışları üzerindeki etkileri, MATLAB ortamında yapay sinir ağları (YSA) kullanılarak yüksek uyumlulukla modellenmiştir.