Basit öğe kaydını göster

dc.contributor.advisorGümüşderelioğlu, Menemşe
dc.contributor.authorKhaghanimilani, Nazli
dc.date.accessioned2023-06-05T13:25:59Z
dc.date.issued2023
dc.date.submitted2023
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11655/33304
dc.description.abstractThe presence of natural polymers as biomaterials has had a desirable efficacy on the development and progress of medical science research. Starch is a natural polymer that is abundant in nature, cost-effective, biodegradable, biocompatible, and non-toxic that has been recognized as a biomaterial with the potential to use in tissue engineering and pharmaceutical various fields of experiments. Practically, numerous hydrogen bonds amongst starch macromolecules make starch decompose, before reaching the melting point, under rising temperature conditions. This property can limit the usage of starch in different situations of research, however by modifying starch to thermoplastic starch (TPS), the mentioned problem can almost be solved. Conversion of starch to TPSs, improve the raw starch’s physical, chemical, mechanical, and functional abilities, which is the first aim of the research, where the next goal of the study is to evaluate the effects of different type and the ratio of plasticizers in fabricated TPS films’ mechanical and chemical properties to be able to choose the right options for use in tissue engineering research. Starch granules in the presence of water, heat, and shear condition by mixing with plasticizers like glycerol and D-sorbitol, which are approved by the Food and Drug Administration (FDA), undergo disruption, which causes a homogeneous melt named TPS. The last aim of the current research is to investigate TPS films’ biocompatibility and cytotoxicity properties by seeding normal human dermal fibroblast (n-HDF) cells on them. In this study, Thermoplastic wheat starch (TPS) films were fabricated with 30% to 70% total plasticizer with different ratios of glycerol and D-sorbitol by solution casting method. Wheat starch due to its higher amylose content which can increase tensile strengths and young's modulus of the TPS was selected in fabricating the TPS films. The plasticizers portion of the films was altered from 30% to 70% depending on the starch weight (3 g). After the mechanical test, from this point of view, six TPS films were selected for the advanced analysis due to their pioneer mechanical properties. Generally, TPS Films with total plasticizers of 30% and 40% presented higher tensile strength, toughness, and elastic modulus values in comparison to films with a total plasticizer of 50%, 60%, and 70%. Increment in the ratio of the D-sorbitol to glycerol in TPS films with equal total plasticizers had led to higher density value and thermal stability, however, reduces moisture absorption, and hydrolytic degradation ratio of the TPS films. Three groups of the films with 60% (20S-40G), 50% (20S-30G), and 40% (10S-30G) plasticizers, presented higher biocompatibility and proper surfaces for cells adhesion and proliferation, from the normal human dermal fibroblast cells viability analysis. Overall, TPS films showed better mechanical and physical properties at lower percentages of plasticizer, on the contrary, in cell studies, an increment in the percentages of plasticizers led to higher cell adhesion and viability, therefore increasing the biocompatibility of the TPS films.tr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectStarchtr_TR
dc.subjectD-Sorbitoltr_TR
dc.subjectGlyceroltr_TR
dc.subjectThermoplastic starchtr_TR
dc.subjectNormal human dermal fibroblast cellstr_TR
dc.subjectTissue engineeringtr_TR
dc.titleInvestigating the Effectiveness of Wheat Starch and Polymeric Additives on the Production of Biomedical Thermoplastic Starch Compositestr_TR
dc.title.alternativeBiyomedikal Termoplastik Nişasta Kompozitlerinin Üretiminde Buğday Nişastası ve Polimerik Katkıların Etkinliğinin İncelenmesi.tr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesistr_TR
dc.description.ozetBiyomalzeme olarak, doğal polimerlerin varlığı, biyomedikal bilim araştırmalarının gelişimi ve ilerlemesi üzerinde önemli bir etkinliğe sahiptir. Nişasta, doğada bol bulunan, uygun maliyetli, biyobozunur, biyouyumlu ve toksik olmayan doğal bir polimerdir ve doku mühendisliği ve farmasötik çeşitli deney alanlarında kullanım potansiyeli olan bir biyomateryal olarak kabul edilmiştir. Pratik olarak, nişasta makromolekülleri arasındaki sayısız hidrojen bağları, nişastanın artan sıcaklık koşulları altında erime noktasına ulaşmadan ayrışmasına neden olur. Bu özellik, farklı araştırma durumlarında nişasta kullanımını sınırlayabilir, ancak nişastanın termoplastik nişastaya (TPN) dönüştürülmesiyle bahsedilen sorun neredeyse çözülebilir. Araştırmanın ilk amacı olan nişastanın TPN'ye dönüştürülmesi, ham nişastanın fiziksel, kimyasal, mekanik ve fonksiyonel yeteneklerinin geliştirilmesi dir ve çalışmanın bir sonraki amacı, doku mühendisliği araştırmalarında kullanım için doğru seçenekleri seçebilmek için üretilen TPN filmlerin mekanik ve kimyasal özelliklerinde farklı tip ve oranlarda plastikleştiricilerin etkilerini değerlendirmektir. Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) onaylı gliserol ve D-sorbitol gibi plastikleştiriciler ile karıştırılarak su, ısı ve kesme koşulunda, nişasta granülleri bozulmaya uğrar ve bu da TPS olarak adlandırılan homojen bir eriyik oluşmasına neden olur. Mevcut araştırmanın son amacı, TPS filmlerinin üzerine normal insan dermal fibroblast (n-HDF) hücrelerini ekerek biyouyumluluk ve sitotoksisite özelliklerini araştırmaktır. Bu çalışmada, termoplastik buğday nişastası (TPN) filmleri, çözelti döküm yöntemi ile farklı oranlarda gliserol ve D-sorbitol ile %30 ile %70 toplam plastikleştirici ile üretilmiştir. TPS'nin gerilme mukavemetlerini ve Young modülü artırabilen yüksek amiloz içeriği nedeniyle buğday nişastası TPN filmlerini üretmek için seçildi. Filmlerin plastikleştirici oranları nişasta ağırlığına (3g) bağlı olarak %30'dan %70'e değiştirilmiştir. Mekanik ve kimyasal testten sonra, bu bakış açısıyla, öncü mekanik özellikleri nedeniyle ileri analiz için altı TPN filmi seçildi. Genel olarak, %30 ve %40 toplam plastikleştirici içeren TPN Filmler, %50, %60 ve %70 toplam plastikleştiriciler içeren filmlere kıyasla daha yüksek çekme mukavemeti, Sertliğine ve elastik modül değerleri sunmuştur. Eşit toplam plastikleştiricilere sahip TPN filmlerinde sorbitolün gliserole oranındaki artış daha yüksek dansite değerine ve termal stabiliteye yol açmıştı, ancak TPN filmlerinin nem emilimini ve hidrolitik bozunma oranını azalttı. %60 (20S-40G), %50 (20S-30G) ve %40 (10S-30G) plastikleştirici içeren üç grup film, normal insan dermal fibroblast hücrelerinin canlılık analizinin sonuçlarından hücre yapışması ve çoğalması için daha yüksek biyouyumluluk ve uygun yüzeyler sundu. Genel olarak, TPN filmleri daha düşük plastikleştirici yüzdelerinde daha iyi mekanik ve fiziksel özellikler gösterdi, aksine, hücre konusunda, plastikleştiricilerin yüzdelerindeki bir artış, daha yüksek hücre yapışmasına ve canlılığına yol açtı, dolayısıyla TPN filmlerinin biyouyumluluğunu arttırdı.tr_TR
dc.contributor.departmentBiyomühendisliktr_TR
dc.embargo.termsAcik erisimtr_TR
dc.embargo.lift2023-06-05T13:25:59Z
dc.fundingYoktr_TR


Bu öğenin dosyaları:

Bu öğe aşağıdaki koleksiyon(lar)da görünmektedir.

Basit öğe kaydını göster