Poliüretan Filmlerin Yüzey Modifikasyonu Ve Biyouyumluluk Çalışmaları

Abstract

Bu çalışmada, yenilenebilir doğal bir kaynak olan hint yağı (HY) ve polietilen glikol (PEG) kullanılarak biyomalzeme olarak kullanılabilecek poliüretan (PU) filmler sentezlenmiştir. Medikal saflıkta poliüretan elde edebilmek için sentezde katalizör ve çözücü kullanılmamıştır. HY/PEG oranına bağlı olarak çeşitli bileşimlerde poliüretan filmler sentezlenmiştir. PU filmlerin karakterizasyonunda Fourier transform infrared (FT-IR) spektroskopisi ile yapı, termogravimetrik analiz (TGA) ile termal davranış, dinamik mekanik analiz (DMA) ile viskoelastik özellikler belirlenmiştir. Poliüretan filmlerin hidrofilik/hidrofobik karakterleri temas açısı ölçümü ile incelenmiştir. Filmlerin yüzey modifikasyonları optimum plazma şartları (güç ve süre) belirlendikten sonra akrilik asit (AA) plazma polimerizasyonu ile yapılmıştır. Filmlerin yüzey karakterizasyonu için taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanılmıştır. Filmlerin biyouyumlulukları, yüzeye protein adsorpsiyonu ve hücre tutunması çalışmalarıyla belirlenmiştir. Çeşitli bileşimlerde sentezlenen ve bu nedenle de farklı yüzey hidrofilitesine ve pürüzlülüğe sahip olan filmler, bu parametrelere bağlı farklı biyouyumluluk davranışı sergilemiştir. Sadece HY kullanılarak sentezlenen poliüretan filmin en iyi hücre tutunması gösterdiği, bunun yanında HY/PEG oranı bir olan poliüretan filmin pürüzlü yapısından dolayı daha yüksek protein adsorpladığı belirlenmiştir.

In this study, polyurethane films which can be used as biomaterials were synthesized by using castor oil (CO), a renewable source, and polyethylene glycol (PEG). Any catalysts and solvents were not used in synthesis to obtain polyurethane films in medical purity. Polyurethane films were synthesized in various compositions depending on the ratio of CO/PEG. Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy was used for structural characterization of synthesized polyurethane films and thermo-gravimetric analysis (TGA) and dynamic mechanical analysis (DMA) were used for viscoelastic characterization of the films. Contact angle measurements were performed to determine hydrophilic/hydrophobic properties of the PU films. After optimum plasma conditions (power and time) had determined, surface modification of the films was done via acrylic acid plasma polymerization. Scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope were used for surface characterization of the films. Biocompatibility of the films was determined via protein adsorption and cell attachment studies. They represented different behavior about biocompatibility depending on synthesis of polyurethane films which have different water absorbance and roughness of the surface from each other in various compositions. The best cell attachment was showed by the polyurethane film which was synthesized by using only CO. As well as, the film which have CO/PEG ratio is equal to one had higher protein adsorption depending on its rough structure.