Self-assembled structures of stimuli responsive polymers and their controlled release applications
Uyarana duyarlı polimerlerin kendiliğinden yapılanarak oluşturduğu yapılar ve bu yapıların kontrollü salınım uygulamaları
- Tez No: 635368
- Danışmanlar: PROF. ADEM LEVEND DEMİREL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Uyaranlara duyarlı polimerlerin kendiliğinden yapılanarak oluşturduğu nano yapılar, çevredeki değişikliklere yanıt verme veya nano-sistemlerin kendilerine ait spesifik özellikleri gibi faydaları birleştirirler. Çeşitli fiziko kimyasal faktörlerin kendiliğinden yapılanma sürecine olan etkisi, kontrollü salınım uygulamalarında kullanılacak olan nano sistemlerin tasarlanabilmesi açısından önemlidir. Bu tez çalışmasında, kendiliğinden yapılanan, hidrojen-bağlı, içeriğinde sıcaklığa duyarlı- poli (2-etil 2-oksazolin) (PEOX)- ve pH'ya duyarlı moleküller - tanik asit (TA) veya malonik asit (MA)- bulunan yapıların (çok katmanlı film veya fiber) oluşumu ve bu yapıların kontrollü salınım uygulamaları rapor edilmiştir. pH'ya duyarlı, hidrojen bağlı, PEOX ve TA'in oluşturduğu çok katmanlı film yapıları asidik fosfat tampon çözeltisi içerisinde yeniden yapılanarak pH'ya duyarlı fiberlere dönüşür. PEOX ve TA arasındaki hidrojen bağları asidik çözeltilerde stabil olduklarından, yeniden yapılanma çözeltideki H2PO4- iyonlarının PEOX'un hidrofobikliğini zaman içerisinde arttırmasıyla açıklanmıştır. Hofmeister serisindeki tuzların PEOX / TA çok katmanlı filmlerinin özellikleri üzerindeki etkisi sistematik şekilde araştırılmış ve sunulmuştur. Filmlerin pH'ya karşı olan dayanıklıkları artarken, film kalınlığı, Hofmeister serilerindeki anyon tipine bağlı olarak kosmotropikten (polimer zinirlerinin dehidrasyonu) kaotropik anyonlara (iyonların polimer zincirlerine direkt bağlanması) doğru azaldı. Kontrollü salınım platformu olarak PEOX / TA çok katmanlı filmler, Rhodamine 6G boya molekülü kullanılarak gösterildi. Salınım, TA'in iyonizasyonuna ve PEOX 'un kritik sıcaklığına (Tcp) bağlı olarak pH ve sıcaklığa duyarlıdır. Hidrojen alıcısı olan polimerin kimyasal yapısının salınım üzerine olan etkisi, poli (N-propil izoakrilamit) (PNIPAM) / TA çok tabakalı filmler oluşturularak inceledi ve bu filmlerin daha hidrofobik yapısından dolayı daha hızlı salınım yaptığı görüldü. PEOX / MA den oluşan içi boş fiberler, sulu çözeltide yavaşça kendiliğinden yapılanarak oluştu. pH 2 'de içi boş fiberler, hidrojen bağı etkileşimleriyle oluşmuşken, öte yandan pH 4'te bu fiberler MA moleküllerinin köprü görevi görerek, PEOX zincirlerini elektrostatik olarak bağlamasıyla oluşmuştur. Fiber oluşumu, PEOX'un kritik sıcaklığına bağlı olarak sıcaklığa duyarlıdır. Fiber oluşumuna üç tane tuzun (Na2CO3, NaCl, NaSCN) etkisi incelenmiştir. Bu fiberlerin kontrollü salınım uygulamalarında olan kullanım potansiyeli, Ciprofloxacin'in, -geniş spektrumlu bir antibiyotiğin, pH 7.4'te salınımıyla gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Self-assembled nanostructures of stimuli-responsive polymers combine the advantages of responding to environmental changes with specific properties of the nano-systems. Effect of various physicochemical factors on self-assembly process is important in designing nano-systems for controlled release applications. This thesis reports the formation and controlled release applications of hydrogen-bonded (H-bonded) self-assembled structures (layer-by-layer (LbL) films or fibers) consisting of a thermo-responsive polymer, poly(2-ethyl 2-oxazoline) (PEOX), and pH-responsive molecules, tannic acid (TA) or malonic acid (MA). pH-responsive H-bonded LbL assemblies of PEOX and TA restructure in acidic phosphate buffer into pH-responsive fibers. Since H-bonds between PEOX and TA are stable in acidic solutions, the restructuring was attributed to hydrophobicity increase of PEOX in time by H2PO4- ions. A systematic investigation of the influence of Hofmeister series of salts on the properties of PEOX/TA multilayers was presented. pH stability of the films increased and the film thickness decreased with the anion type in Hofmeister series in direction from kosmotropic (dehydration of polymer chains) to chaotropic anions (direct binding of ion on the chain). PEOX/TA multilayers as controlled release platforms were demonstrated by using Rhodamine 6G dye molecule. Release was pH and temperature-responsive depending on the ionization of TA and cloud point temperature (Tcp) of PEOX. Effect of chemical structure of H-accepting polymer on release was studied by forming poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM)/TA multilayers which exhibited faster release due to more hydrophobic structure. Hollow fibers of PEOX/MA formed in aqueous solutions by slow self-assembly. At pH2, hollow fibers formed by H-bonding while at pH4, electrostatic bridging of PEOX chains by MA was dominant. Fiber formation was temperature-responsive depending on Tcp of PEOX. The effect of three salts (Na2CO3, NaCl, NaSCN) on fiber formation was studied. The potential of fibers in controlled release applications was demonstrated by the release of Ciprofloxacin, a broad-spectrum antibiotic, at pH7.4.
Benzer Tezler
- Characterisation studies of novel block copolymer assemblies
Başlık çevirisi yok
GÖKÇEN YAŞAYAN
Doktora
İngilizce
2013
Eczacılık ve FarmakolojiThe Unıversıty Of NottınghamPROF. CAMERON ALEXANDER
DR. STEPHANIE ALLEN
PROF. MARTYN DAVIES
- Targeted and controlled delivery of therapeutic agents using polymeric materials: Hydrogels, nanofibers, nanogels and micelles
Terapötik ajanların polimerik malzemeler kullanarak hedefli ve kontrollü salınımı: Hidrojeller, nanolifler, nanojeller ve miseller
İSMAİL ALTINBAŞAK
Doktora
İngilizce
2023
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AMİTAV SANYAL
PROF. DR. RANA SANYAL
- Baba yoksunluğunun benlik kavramına etkisi ve babasız öğrencilerin problemlerinin hangi alanlarda yoğunlaştığının saptanması
Başlık çevirisi yok
OYA GÜNGÖRMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Çocuk Sağlığı ve Hastalıklarıİstanbul ÜniversitesiGelişim Psikolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYSEL EKŞİ
- Şanlıurfa-Harran ovası topraklarının ince kum mineralojisi ve bazı yaygın toprak serilerinin mikromorfolojisi
Başlık çevirisi yok
SABAHATTİN ŞAHAN