Virüs ve Bakterilere Karşı Etkili Nanoteknolojik Filtre Üretimi

Polilaktik Asit (PLA) çevre dostu bir termoplastik polimerdir. PLA gibi alifatik polyesterler, mekanik özelliklere, saydamlığa ve toksik olmayan özelliklere sahip biyolojik olarak uyumlu bir polimerdir. Bu özellikleri ile ambalaj, otomobil, mobilya, gıda, tekstil ve ilaç sektörü gibi tüketici ürünlerinde kullanılmaktadır. PLA’nın (C3H4O2 ) kimyasal formülü n olarak gösterilmiştir [1].

PLA kullanılarak üretilen bir tüketici ürünü olarak; giysiler, mutfak eşyaları ve gıda paketleri. Tıp sektöründe kullanılan PLA, çocuk bezleri, kadın hijyen ürünleri, tıbbi dikişler, stentler ve farmasötik uygulamalar da kullanılabilir [1-3].

Bu çalışmada, nanoteknolojik elektro-eğirme tekniği kullanılarak üretilen matların virüs ve bakterilere karşı bir filtreleme özelliği bulunan maske malzemesi olarak üretilmesi sağlanmıştır.

2. Materyal ve Metod
2.1 Kullanılan Malzemeler

Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü’nden 10-15 kDa polilaktik asit (PLA), polimeri çözmek için dimetilformamid (DMF) organik çözücü ve altlık yüzey için yağlı kağıt kullanıldı.

2.2 Elektro-Eğirme Tekniği ile Filtre Üretimi

%10’luk PLA polimer çözeltisi, ısıtıcılı manyetik karıştırıcı yardımıyla istenen sıcaklığa ve karıştırma hızına göre hazırlanmıştır [3-5]. Elektro-eğirme tekniği ile filtre maske materyali üretim aşamaları Şekil 2.1’de yer almaktadır.

Şekil 2.1. Elektro-eğirme tekniği ile filtre maske materyali üretim aşamaları

2.3 Karakterizasyon Çalışmaları

Tutuculara yerleştirilen dokular FEI FEG QUANTA 450 SEM mikroskobu ile incelendi ve fotoğraflandı. Üretilen filtrelere ait nanoliflerin çaplarının ve boyutlarının incelenmesi sırasında, Alan Emisyon Tabancalı Taramalı Elektron Mikroskobu (FEGSEM) analizleri için x6000 kat oranında büyütülmüş görüntüler 10 kV potansiyelinde incelendi. Üretilen filtre materyallerinde bulunan nanolifler FEI FEG QUANTA 450 marka cihaz üzerinde yapılan ölçümlerle belirlenmiştir. Nanofiberlerin ortalama çap kalınlıkları yüksek çözünürlüklü FEGSEM fotoğrafları üzerinde Image j (Ulusal Sağlık Örgütü) yazılımı kullanılarak ölçülmüştür [1-6].

3. Tartışma
3.1 FEGSEM Analizi

PLA matların nanolif çapları FEGSEM analizi ile belirlendi. Görüntü üzerinde x6000 büyütmede 40 nanolif ölçümü ölçüldü. Ortalama 50-125 nanometre (nm) aralığında liflerin olduğu ve yönlenmiş sıkı liflerin olduğu da tespit edilmiştir [2-4]. %10 PLA x6000 FEGSEM görüntüsü Şekil 3.1.’de yer almaktadır.

Figure 3.1. 10% PLA x6000 FEGSEM image

4. Sonuç

Üretilen PLA matların ortalama lif çapları 50-125 nanometre olduğu ölçülmüştür. Çalışma sonuçları esas alındığında hazırlanan PLA matlarının virüs ve bakterilere karşı bariyer vazifesi sağlayarak ideal bir filtre materyali özelliği sağlanacaktır.

Erdi Buluş
Metalurji ve Malzeme Yüksek Mühendisi
Malzeme Teknolojileri Uzmanı
İstanbul Arel Üniversitesi ArelPOTKAM
(Polimer Teknolojiler ve Kompozit Uygulama ve Araştırma Merkezi)

Gülseren Sakarya Buluş
Uzman Hemşire
Silivri İlçe Sağlık Müdürlüğü

Kaynaklar

1. Buluş, E. (2017). Doğal izole edilmiş biyoseramiklerden elektrospinning yöntemi ile polimerik biyokompozit malzeme eldesi/Polymeric biocomposite material production from naturally isolated bioceramics via electrospinning method.

2. Duymaz, B. T., Erdiler, F. B., Alan, T., Aydogdu, M. O., Inan, A. T., Ekren, N., … & Selvi, S. S. (2019). 3D bioprinting of levan/polycaprolactone/gelatin blends for bone tissue engineering: Characterization of the cellular behavior. European Polymer Journal, 119, 426-437.

3. Bulus, E., Sahin, Y. M., Darici, H., & Sener, L. T. Investigation of the Cellular Behavior of Polycaprolactone-Hydroxyapatite Tissue Materials Produced with Bioprinter.

4. Bulus, E., İsmik, D., Mansuroglu, D. S., Sahin, Y. M., & Tosun, G. (2017, April). Synthesis and characterization of hydroxyapatite powders from eggshell for functional biomedical application. In 2017 Electric Electronics, Computer Science, Biomedical Engineerings’ Meeting (EBBT) (pp. 1-3). IEEE.

5. Yıldırım, D., Buluş, E., Özcan, S., Doğancı, E., Doğancı, M. D., Şahin, Y. M., … & Dursun, E. N. Antioksidan Özellikli Siyah Pirinç-Poliüretan Biyokompozitinin Gıda Ambalajlama Ve Yara İyileştirici Ürünü Olarak Eldesi.

6. Buluş, E., Mansıroğlu, D. S., Ismık, D., Şahin, Y. M., Oktar, F. N., Gündüz, O., & Gökçe, H. (2018, April). Bioceramic synthesis and characterization to be used in major tissue engineering applications. In 2018 Electric Electronics, Computer Science, Biomedical Engineerings’ Meeting (EBBT) (pp. 1-4). IEEE.