Preparation and characterization of stimuli-responsive layer-by-layer films for food technology applications

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyokimya Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: AYŞE GÜREN

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): İrem Erel Göktepe

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasının ilk kısmında, zwitteriyonik βPDMA korona ve pH'a duyarlı PDPA çekirdekten oluşan poli[3-dimetil(metakriloyiloksietil) amonyum propan sülfonat-blok-2 (diizopropilamino)etil metakrilat] (βPDMA-b-PDPA) zwitteriyonik blok kopolimer miseller pH-tetikleme ile kendiliğinden yapılanma yöntemiyle sulu çözeltide oluşturulmuştur. Misellerin pH 6.5-7.4 arasında kararlı olduğu görülmüştür. Sıcaklık azaldıkça βPDMA korona bloğunun UCST civarında nispeten daha hidrofobik hale gelmesinden dolayı korona zincirleri arasındaki etkileşim artmış ve misel etkileşimi tetiklenmiştir. Bu bilgiler esas alınarak, βPDMA-b-PDPA misel ve aljinattan oluşan ultra-ince çok katmanlı filmler katman-katman kendiliğinden yapılanma yöntemiyle pH 7.0'de ve 25 ℃'ta hazırlanmıştır. Azalan sıcaklık daha kalın filmlerin elde edilmesini sağlasa da film kararlılığı üzerinde belirgin bir etki oluşturamamıştır. Diğer yandan, hem asidik hem de bazik pH değerlerinde düşük sıcaklıkta çok katmanlı filmlerin (25 ℃'ta üretilen) kararlılığı artmıştır. Bu çalışmanın ikinci kısmında, βPDMA-b-PDPA misel/aljinat çok katmanlı filmlerin hazırlanması üzerine elde edilen bilgiler aljinat hidrojellerin yüzey modifikasyonu için kullanılmıştır. Kurkumin, βPDMA-b-PDPA misellere yüklenmiş ve aljinat ile Salmonella enterica spp. enterica (Salmonella) Enteridis bakteriyofajı (MET_P1_001_43) içeren aljinat hidrojellerin yüzeyine kendiliğinden yapılanma yöntemi ile kaplanmıştır. Hidrojellerden kurkumin salımı pH 7.0/7 ℃ ve pH 5.0/7 ℃'ta takip edilmiştir. Kurkumin salımının asidik pH'te daha hızlı olduğu tespit edilmiştir. Hidrojel matrisinden aljinat zincirlerinin kısmi olarak salınmasından dolayı 37 ℃'ta kurkumin salımı tespit edilememiştir. Salmonella Enteritidis'e karşı antibakteriyel çalışmalar 37 ℃'de pH 7.0 ve pH 5.0 ortamlarında gerçekleştirilmiştir. Bakteriyofaj ve kurkuminin pH 7.0'de birleşimsel etki gösterdiği gözlemlenmiştir. Kurkumin yüklü βPDMA-b-PDPA miseller kendi başına hidrojellere antibakteriyel özellik kazandırmasa da fajlarla birlikte kullanıldığında pH 7.0'de antibakteriyel etkiyi arttırdıkları gözlemlenmiştir. Bu tez çalışmasından elde edilen sonuçlar gıda ambalajlaması ve biyomedikal uygulamalarda kullanılmak için antibakteriyel yüzeyler hazırlanmasına temel oluşturabilir.