Amino acid conjugated alginate-graphene oxide scaffolds

Abstract

Bu tezde, yara tedavisinde kullanılabilinecek biyouyumluluk, yüksek mekanikkuvvet, kararlılık, yüksek emicilik ve pozitif hücre tepkisi özellikleri gelismis düz aljinatve aljinat/grafen oksit (GO) kompozit 3B gözenekli yapıda doku iskeleleri üretilmisve karakterizasyonu yapılmıstır. Aljinat (Al) ana polimer olarak kullanılırken, GOmekanik kuvveti ve kararlılıgı arttırıcı yardımcı malzeme olarak kullanılmıstır. Biyouyumluluguarttırmak amacıyla L-Sistein GO yapısına immobilize edilmistir. Ilk önce,iyonik çapraz baglama (CaCl2 çapraz baglayıcı) ve liyofilizasyon yöntemiyle düz Aldoku iskeleleri üretilmistir. Sonrasında yapıya sabit oranda (1mg/ml) GO eklenipfarklı çapraz baglayıcı konsantrasyonları (0.01-0.03 M) kullanılarak kompozit Al/GOdoku iskeleleri üretilmek suretiyle optimum çapraz baglayıcı konsantrasyonu belirlenmistir.0.03M seçilerek devam edilmis ve farklı GO konsantrasyonlarında (0.5-2 mg/ml) doku iskeleleri üretilerek optimum GO konsantrasyonu belirlenmistir.0.5mg/ml seçilerek devam edilmis ve GO yapısına L-Sistein (1:1 oranında) immobilizeedilerek Al-3/CysGO-0.5 doku iskeleleri üretilmis ve biyouyumluluk artısı amaçlanmıstır.Al/GO doku iskelelerinin karakterizasyonu için FTIR ve SEM yöntemleri kullanılmıs,liyofilizasyon öncesi hidrojellerin viskoelastik özellikleri reometre yardımı ileanaliz edilmistir. Fibroblast hücrelerinin canlılıgı MTT analiz yöntemi ile ölçülmüstür.Sonuçlara gore, gözenekli yapıda, yüksek emicilikte, daha stabil ve biyouyumlu birmalzeme elde edilmistir. Yapıya GO eklenmesi mekanik kuvveti ve kararlılıgı, L-Sisteinise biyouyumlulugu arttırmıstır.

In this thesis, fabrication and characterization of neat alginate and alginate/grapheneoxide (GO) composite 3D porous scaffolds were investigated in order to achievea material suitable for wound care applications with enhanced properties such as biocompatibility,high mechanical strength, stability, high absorbance and positive cellbehaviour. Alginate (Al) was used as the main polymer and GO was used as additive.L-Cysteine (Cys) was conjugated on GO in order to enhance biocompatibility.Initially, neat Al scaffolds were fabricated by ionic crosslinking (CaCl2 as cross-linker)and lyophilisation. Then GO (1mg/ml) was added to the structure and Al/GO scaffoldswith different crosslinker concentrations (0.01-0.03 M) were fabricated in orderto determine optimal crosslinker concentration. Next, 0.03M crosslinker concentrationwas kept constant and scaffolds with different GO concentrations (0.5-2 mg/ml) wereprepared in order to determine optimal GO concentration. Finally, Cys was immobilizedto GO (1:1 ratio) and Al-3/CysGO-0.5 scaffold was fabricated. FTIR and SEMwere used for the characterization of Al/GO scaffolds. Swelling ratio and porositywere investigated by conducting swelling test. Viscoelasticity of the non-lyophilizedhydrogels was investigated with rheometry method. Viability of fibroblast cells wasinvestigated by MTT assay. According to the results, adding GO to the structureprovided stability and immobilization of Cys increased biocompatibility, and a porous,more stable material with high absorbance, biocompatibility and positive cell responsewas obtained.