Aljinat-jelatin-agaroz temelli hibrit kriyojellerin sentezi, karakterizasyonu ve biyomedikal uygulama potansiyelinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İLAY ÖMRÜM ÖZKAN
Danışman: RECEP ÜZEK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında; akıllı ilaç taşıyıcı sistemlerde, doku mühendisliği uygulamalarında hücre iskelesi olarak ve biyoteknolojik süreçlerde protein saflaştırma matrisleri gibi geniş uygulama alanında değerlendirilmek üzere, sodyum aljinat, jelatin ve agaroz biyopolimerlerinin tamamlayıcı etkileşimleriyle yeni nesil hibrit kriyojeller sentezlenmiştir. Kriyojelasyon tekniği ile gerçekleştirilen sentez sürecinde, polimerik ağ yapısı kalsiyum iyonları (Ca+2) ile iyonik olarak çapraz bağlanmış ve birbiriyle bağlantılı süper-makrogözenekli bir morfoloji elde edilmiştir. Tez kapsamında, matris bileşimindeki Agaroz/Jelatin oranının, malzemenin fizikokimyasal stabilitesi ve biyolojik performansı üzerindeki belirleyici rolü karşılaştırmalı olarak irdelenmiştir. Hibrit kriyojellerin kimyasal karakterizasyonu (FTIR), termal dayanımı (TGA), yüzey morfolojisi (SEM) ve fizyolojik kararlılığı (şişme/biyobozunma) detaylı analizlerle değerlendirilmiştir. FTIR analizleri, hedeflenen üçlü hibrit (Aljinat-Jelatin-Agaroz) sisteminin başarıyla sentezlendiğini, bileşenlerin moleküler seviyede homojen dağıldığını ve yapının hem iyonik çapraz bağlar hem de polimer-polimer etkileşimleri (elektrostatik ve H-bağları) ile kararlı hale geldiğini göstermiştir. TGA sonuçları, jelatin katkısının matrisin termal kararlılığını özellikle 300-400°C aralığında artırdığını ve üçlü hibrit yapının yüksek oranda inorganik kalıntı oluşturarak termal direncini koruduğunu göstermiştir. SEM analizlerinde, kriyojel yapılarının birbiriyle bağlantılı süper-makrogözenekli morfolojiye sahip olduğu belirlenmiştir. Şişme testlerinde ise tüm numunelerin kuru ağırlıklarının 10-13 katı kadar su tutabildiği ve makrogözenekli yapının hidrolitik ortamda kararlı olduğu saptanmıştır. Ayrıca, biyobozunurluk testleri agarozun yapıya yapısal kararlılık kazandırdığını, jelatinin ise kontrollü bir bozunma davranışı sağladığını ortaya koymuştur. BET ve BJH analizleri, kriyojellerin yüzey alanı ve gözenek yapısının bileşime bağlı olarak değiştiğini göstermiştir. Agaroz oranı yüksek olan AGA3 numunesi 16,19 cm²/g yüzey alanı ve 0,0226 cm³/g gözenek hacmi ile en yüksek değerlere sahipken, jelatin içeriğinin arttığı AGA7 kriyojelinde bu değerler sırasıyla 8,20 cm²/g ve 0,0162 cm³/g olarak belirlenmiş; tüm numunelerin 55–69 Å aralığında mezogözenekli bir yapı sergilediği görülmüştür. Materyalin uygulama potansiyelini belirlemek amacıyla; model protein olarak seçilen lizozim ile yapılan adsorpsiyon çalışmalarında, yüksek agaroz içeriğine sahip numunelerin geniş gözenek yapısı sayesinde en yüksek adsorpsiyon kapasitesine (AGA3, 218,5 mg/g) ulaştığı tespit edilmiştir. L929 fibroblast hücreleri ile yapılan MTT sitotoksisite testlerinde, jelatin içeriği yüksek olan (AGA7 kodu) numunelerin, hücre tutunmasını destekleyen RGD sekansları sayesinde en yüksek hücre canlılığını (%104 üzeri) sağladığı görülmüştür. Sonuç olarak, geliştirilen hibrit kriyojellerin bileşimi değiştirilerek, doku mühendisliği iskeleleri ve akıllı ilaç taşıyıcı sistemler gibi hedeflenen uygulamaya özgü üstün özellikler kazandırılabileceği gösterilmiştir.