Nanofibril selüloz esaslı biyopolimer matrikslerin model yara sıvısı ile olan etkileşimi

Abstract

Yüksek Lisans TeziÖZETNANOFİBRİL SELÜLOZ ESASLI BİYOPOLİMER MATRİKSLERİN MODEL YARA SIVISI İLE OLAN ETKİLEŞİMİ Elif ÇELİK Karadeniz Teknik ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüLif ve Kağıt Teknolojisi Anabilim DalıDanışman: Prof. Dr. Sedat ONDARAL2019, 57 Sayfa, 9 Ek SayfalarBu çalışmada farklı aldehit ve karboksil miktarlarına sahip nanofibril selülozlar (NFS) kullanılarak silikon oksit sensör yüzeyine model selüloz filmleri hazırlanmış olup bu filmlerin kitosan ve model yara sıvısı ile olan etkileşimleri Kuartz Kristal Mikrotartı (Quartz Crystal Mikrobalance with Dissipation, QCM-D) cihazı ile incelenmiştir. Elde edilen frekans değişim sonuçları, yüksek aldehit içeriğine sahip NFS filmlerindeki kitosan adsorpsiyonun daha yüksek oranda oluğunu göstermiştir. Asetik asit ile ön işleme tabi tutulan kitosanın adsorpsiyonunun ise farklı ∆f (frekans değişimi) ve ∆D (enerji yitim değişimi) değişim verdiği bulunmuştur. Yüksek aldehit içeriğine sahip NFS ile üretilen kitosan filmlerinin daha fazla MYS adsorpladığı tespit edilmiştir. Kitosan içeren NFS filmleri kitosan içermeyen NFS filmlerine oranla daha az MYS adsorbe etmiştir. Bunun nedeni, kitosanın NFS' un fonksiyonel gruplarını kapatması ve film yapısında çapraz bağlanma oluşturarak filmin şişmesini engellemesidir.Farklı oranlarda NFS/jelatin içeren filmlerin MYS ile etkileşiminin incelendiği çalışmalarda ise aldehit oranının fazla olduğu filmlerin daha yüksek oranda MYS adsorpladığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte, bu filmler için adsorpsiyon hızının daha düşük olduğu belirlenmiştir. Bu durum, NFS/kitosan içerisindeki asetal ve amidol bağlarının zaman içerisinde kırılarak film yapısında gevşemeye sebep olmasından kaynaklanmaktadır.Anahtar Kelimeler: NFS, QCM-D, MYS, Kitosan, Aldehit miktarı

Master ThesisSUMMARYTHE INTERACTION OF NANOFIBRILLATED CELLULOSE BASED BIOPOLYMER MATRIXES WITH MODEL WOUND LIQUID Elif ÇELİK Karadeniz Technical UniversityThe Graduate School of Natural and Applied SciencesFiber and Paper Technology Graduate ProgramSupervisor: Prof. Sedat ONDARAL2019, 57 Pages, 9 Appendix The chitosan adsorption on films prepared by using nanofibrillated cellulose (NFC) with different content of aldehyde group was studied by means of Quartz Crystal Microbalance with Dissipation (QCM-D). Results showed that frequency change (∆f) was higher when the chitosan was sent to NFC film consisting more aldehyde group due to the higher adsorption of chitosan. The (∆f) and dissipation (∆D) factors completely changed during adsorption of chitosan pre-treated with acetic acid: ∆f increased and ∆D decreased, oppositely to un-treated chitosan. After acid treatment, molecular weight and crystallinity index of chitosan decreased addition to change in chemical structure. It was found that more phosphate buffered saline (PBS), as a model liquid for wound exudate, adsorbed to acid treated chitosan-NFC film having more aldehyde groups. The adsorption level of PBS decreased when PBS was injected to chitosan-NFC films because of crosslinking, preventing swelling of film.PBS adsorption on model films composed of gelatin and NFCs with different aldehyde and carboxyl content were studied by means of QCM-D. The results showed that frequency shift (Δf) increased with increasing gelatin content to 50% in films consisting NFC-1 and NFC-2. The dissipation shift and adsorption rate of PBS followed the same trend. Model films with NFC-1 having 1.22 mmol/g aldehyde and 0.6 mmol/g carboxyl groups adsorbed more PBS than those consisting of NFC-2 with 0.25 mmol/g aldehyde and 1.15 mmol/g carboxyl groups except for film composed of 50% gelatin. However, adsorption rate of PBS was found slower for NFC-1 containing film because breaking acetal and amidol bonds, due to the aldehyde groups in the network of cellulose and gelatin, needed more time.Keywords: Nanofibrillated cellulose, chitosan, aldehyde content, QCM-D, PBS