Kitosan bazlı yeni bionanokompozitlerin hazırlanması ve biyolojik özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu tezde, biyolojik uyumluluğu ve antimikrobiyal etkinliği ile bilinen kitosan (CS), yeni sentezlenen bir biyopolimer olan POTFAMA ve biyosentezlenmiş çinko oksit nanoparçacıkları (ZnONP) bir araya getirilerek çeşitli biyonanokompozitler hazırlanmıştır. Hidrotermal yöntemle sentezlenen bu nanomalzemeler, yapısal, morfolojik ve biyolojik özellikleri bakımından detaylı şekilde analiz edilmiştir. ZnO nanoparçacıkları, %3, %5 ve %7 oranlarında POTFAMA–CS matrisine entegre edilerek antimikrobiyal ve antioksidan aktiviteleri, sitotoksik etkileri ve yara iyileştirici potansiyelleri değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, POTFAMA–CS yapısının özellikle Candida albicans üzerinde güçlü antifungal etki gösterdiğini ve DPPH radikali giderme kapasitesini arttığını ortaya koymuştur. İn vitro yara modelinde, POTFAMA (%17,51) ve POTFAMA–CS (%15,51) örneklerinin saf CS’ye (%13,61) göre daha yüksek yara kapanma oranları sağladığı gözlenmiştir. Özellikle %3 ZnO içeren kompozit, biyolojik performans açısından oldukça etkili bulunmuştur. Bu sonuçlar, CS–POTFAMA–ZnO esaslı nanokompozitlerin çevre dostu yapıları ve biyolojik aktiviteleri sayesinde yara iyileştirme ve biyomedikal kaplama gibi alanlarda umut vadeden malzemeler olduğunu göstermektedir.

In this thesis, various bionanocomposites were prepared by combining chitosan (CS), known for its biocompatibility and antimicrobial activity, with POTFAMA, a newly synthesized biopolymer, and zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) biosynthesized using plant extract. The nanomaterials synthesized via the hydrothermal method were thoroughly analyzed in terms of their structural, morphological, and biological properties. ZnO nanoparticles were incorporated into the POTFAMA–CS matrix at concentrations of 3%, 5%, and 7%, and their antimicrobial and antioxidant activities, cytotoxic effects, and wound healing potentials were evaluated. The findings demonstrated that the POTFAMA–CS structure exhibited strong antifungal activity, particularly against Candida albicans, and showed enhanced DPPH radical scavenging capacity. In an in vitro wound healing model, POTFAMA (17.51%) and POTFAMA–CS (15.51%) samples achieved higher wound closure rates compared to pure CS (13.61%). In particular, the composite containing 3% ZnO was found to be highly effective in terms of biological performance. These results indicate that CS–POTFAMA–ZnO-based nanocomposites, owing to their eco-friendly nature and biological activities, are promising materials for applications such as wound healing and biomedical coatings.