Alkanna Tinctoria Ekstraktı İçeren Biyobozunur Yara Örtülerinin Üretimi, Yapısal ve Biyolojik Özelliklerinin Araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında, farklı oranlarda Alkanna tinctoria ekstraktı içeren polilaktik asit (PLA) esaslı antibakteriyel biyobozunur yara örtülerinin elektrospinning yöntemiyle üretilmesi amaçlanmıştır. Kenevir yağı içesinde farklı oranlarda Alkanna tinctoria kullanılarak hazırlanan ekstraktlar ile biyopolimerler hazırlanmıştır. Antibakteriyel özellik kazandırmak amacıyla polimer çözeltisine %5 (w/w) AgNO3 ilave edilmiştir. Hazırlanan biyokompozit filmlerin morfolojik, mekanik, termal ve biyolojik özellikleri incelenmiştir. Üretilen biyokompozit filmlerin SEM görüntülerinden nanolifli (NF) yapıya sahip olduğu belirlenmiş, antibakteriyel ajan olarak kullanılan AgNO3'ın yapı içerisinde homojen olarak dağıldığı EDS ile ortaya konulmuştur. Polimer matris ile içerisine eklenen bileşenler arasındaki zayıf etkileşimler, FTIR analizinde NF yapılardaki fonksiyonel grupların karakteristik bantlarındaki kaymalarla gözlenmiştir. Ayrıca organik ve inorganik bileşenlerin polimer matrisin kristallenme oranına (Xc) etkisi DSC tekniği ile belirlenmiş, NF'lerin mekanik özelliklerinde de benzer değişimin olduğu gözlenmiştir. NF'lerin içerisine eklenen organik ekstraktın polimerin kristallenme oranını azalttığı, iyonik AgNO3 ilavesiyle kristallenme oranının arttığı ortaya konulmuştur. Saf PLA'nın %23,68 olarak kaydedilen Xc değeri, %60 ekstraktın bulunduğu NF' de %12,72 oranına kadar azaldığı belirlenirken, AgNO3 ilavesiyle %28,46 oranına kadar arttığı belirlenmiştir. Moleküller arasındaki etkileşimin artması ile oluşan bu değişim FTIR analizi ile de uyumlu olduğu gözlenmiştir. NF'lerin Xc oranı arttıkça, çekme dayanımlarının da arttığı tespit edilmiştir. NF'lerin antibakteriyel özellikleri hem Gram pozitif hem de Gram negatif bakterilere karşı izlenmiş ve kıyaslama için kullanılan ticari yara örtüsüne oldukça yakın değerler sergilediği belirlenmiştir. Sonuç olarak elde edilen veriler, Alkanna tinctoria ve kenevir yağı katkısının hem mekanik hem de biyolojik performansı artırdığını göstermektedir. Bu çalışma, doğal içeriklerle zenginleştirilmiş PLA temelli nanolif yara örtülerinin, enfeksiyon riskini azaltma ve doku rejenerasyonunu destekleme potansiyeliyle modern yara tedavisinde yenilikçi bir alternatif sunabileceğini ortaya koymaktadır.In this study, the aim was to produce polylactic acid (PLA)-based antibacterial and biodegradable wound dressings containing different concentrations of Alkanna tinctoria extract using the electrospinning method. Biopolymer solutions were prepared using extracts obtained by different amounts of Alkanna tinctoria into hemp oil. To provide antibacterial properties, 5% (w/w) silver nitrate (AgNO₃) was added to the polymer solution. The morphological, mechanical, thermal, and biological properties of the produced biocomposite nanofiber (NF) structures were characterized. SEM images of the produced biocomposite films showed that a nanofibrous (NF) structure, and EDS analysis approved that AgNO₃, used as an antibacterial agent, was homogeneously distributed within the structure. Weak interactions between the polymer matrix and the added components were observed in the FTIR analysis through shifts in the characteristic bands of the functional groups in the nanofiber structures. Moreover, the effect of organic and inorganic components on the crystallinity (Xc) of the polymer matrix was determined using DSC technique, and a similar trend was observed in the mechanical properties of the NFs. It was found that the addition of organic extract decreased the crystallinity of the polymer, while the inclusion of ionic AgNO₃ increased it. The Xc value of pure PLA was recorded as 23.68%, whereas it decreased to 12.72% in NFs containing 60% extract, and increased up to 28.46% with the addition of AgNO₃. It was also determined that the tensile strength of the NFs increased as their crystallinity increased. The antibacterial properties of the NFs were evaluated against both Gram-positive and Gram-negative bacteria and NF's performance was found to be comparable to that of a commercial wound dressing used for reference. In conclusion, the data showed that the combined addition of Alkanna tinctoria and hemp oil enhances both the mechanical and biological performance of PLA-based nanofibrous dressings. This study prove that such natural-component-enriched PLA nanofiber mats represent an innovative alternative in modern wound care, with significant potential to reduce infection risk and support tissue regeneration.