Mikroorganizmaların yapışmasını önleyici inorganik ve organik akıllı yüzeylerin geliştirilmesi ve incelenmesi

Abstract

Özellikle uzun süreli kullanımları sırasında tıbbi cihazların yüzeyinde meydana gelen biyofilm oluşumu, hastane ortamında yakalanılan birçok enfeksiyonun temel nedenidir. Çoğu zaman bu enfeksiyonlar, iyileşme sürecini gecikmeye uğratmakta ve sürekli kendisini tekrarlayabilen komplikasyonlar sonucu maliyeti yüksek müdahalelere sebep olmaktadır. Bakteri yapışmasına dirençli yüzeyler hazırlamak, biyofilm oluşumuyla mücadelede etkili bir yaklaşım olabilir. Bu tez çalışmasıyla, mikroorganizmaların yüzeye yapışmasını engelleyici inorganik ve organik akıllı yüzeyler geliştirilmesi hedeflenmiştir. İlk olarak, AISI 316L çelikleri üzerinde kubik ve hekzagonal benzeri kristalografik yapılarda bulunan bor nitrür (BN) kaplamaların bakteriyostatik davranışı incelenmiştir. Bu çalışmada, atomların kristalografik düzenlerinin bakteri yapışmasına etkisi ortaya konmuştur. Organik yüzey çalışmasında ise, katyonik peptit, Laktoferisin B (LFB)'nin kimyasal olarak bağlanmasıyla modifiye edilmiş silikon kauçuğu yüzeylerin antibakteriyel aktiviteleri değerlendirilmiştir. Bu çalışma sonucunda, peptitlerin yüzeye başarılı bir şekilde bağlandıkları ve kataterlerde genellikle biyofilm oluşumuna yol açan S. epidermidis ve P. aeruginosa gibi bakterilere karşı öldürücü etkileri gözlemlenmiştir.

Biofilm formation on medical devices particularly during long-term use is the cause of many hospital-acquired infections. Most of the time, they extend the healing process and bring about high medical expenditures due to perpetual complications. To modify surfaces in a way resistant to bacterial adhesion could be a powerful approach to combat biofilm formation. In the context of this thesis, we aimed to develop inorganic and organic smart surfaces for anti-biofouling applications. First, we studied on the bacteriostatic effect of boron nitride (BN) coatings with c-BN and h-BN like crystallographic structures on AISI 316L steel. Here we report how the spatial arrangement of atoms affected the bacterial accumulation on specimen surfaces. Furthermore, for the case of organic surfaces, we investigated the antibacterial behavior of silicone rubber surfaces modified by immobilized cationic peptide, Lactoferricin B (LFB). In this research, we observed successful conjugation of a peptide and its lethal action on S. epidermidis and P. aeruginosa, generally encountered microorganisms which develop biofilm on catheters