KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Hacettepe Journal of Biology and Chemistry / 2026 / Volume: 54 Issue: 3

Kendi Kendini İyileştirebilen κ-Karragenan Esaslı Üçlü Ağ Yapılı Hidrojellerin Geliştirilmesi

Development of κ -Carrageenan Based Triple Network Hydrogels with Self-Healing Property

Batuhan Nuray(BURSA TECHNICAL UNIVERSITY)0009-0008-1345-3363
Emel Tamahkar Irmak(BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ)0000-0002-5913-8333
Ecem Çiçek Kocabaş(BURSA TECHNICAL UNIVERSITY)0000-0003-3514-5149
Aleyna Tuğçe Efecan(BURSA TECHNICAL UNIVERSITY)0009-0005-6703-076X
Elife Kıldalı(BURSA TECHNICAL UNIVERSITY)0000-0003-0483-4363
Gökçe Taner(BURSA TECHNICAL UNIVERSITY)0000-0002-0290-1166
Bengi Özkahraman(HITIT UNIVERSITY)0000-0003-1535-4381
Sayfa
—
Yayın Tarihi
2026-06-30
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

TN hidrojelin yüksek şişme kapasitesine (%240) sahip olduğu ve fibroblast hücrelerine karşı sitotoksik olmadığı belirlenmiş olup, bu sonuçlar biyomedikal uygulamalar için yeni bir kendini onarabilen hidrojel geliştirilmiş olduğunu göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, kendini onarabilen üçlü ağ (TN) hidrojelleri, κ-karragenan (Car), poliakrilamid (PAAm) ve polivinil alkol (PVA) kullanılarak tek kap (one-pot) sentez yöntemiyle hazırlanmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Hidrojellerin kendini onarma özelliği, oda sıcaklığında makroskobik gözlemlerle değerlendirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:TN hidrojelin yüksek şişme kapasitesine (%240) sahip olduğu ve fibroblast hücrelerine karşı sitotoksik olmadığı belirlenmiş olup, bu sonuçlar biyomedikal uygulamalar için yeni bir kendini onarabilen hidrojel geliştirilmiş olduğunu göstermektedir.
🔬Tür:Research Article
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Hydrogel · Self-Healing · κ-Carrageenan

Özet

Bu çalışmada, kendini onarabilen üçlü ağ (TN) hidrojelleri, κ-karragenan (Car), poliakrilamid (PAAm) ve polivinil alkol (PVA) kullanılarak tek kap (one-pot) sentez yöntemiyle hazırlanmıştır. TN hidrojelleri, hidrojen bağları ve metal-koordinasyonu gibi dinamik ve geri dönüşümlü kovalent olmayan bağlar içeren kendini onarma özellikleri açısından optimize edilmiştir. TN hidrojelleri, hazırlık süreci sırasında ve sonrasında kalsiyum iyonları aracılığıyla fiziksel olarak çapraz bağlanmıştır. Hidrojellerin kendini onarma özelliği, oda sıcaklığında makroskobik gözlemlerle değerlendirilmiştir. Car: 0,1 g; AAm: 0,1 g ve CaCl₂: %0,5 içeren kompozisyonun en iyi kendini onarma özelliğini sergilediği belirlenmiştir. TN hidrojelin kimyasal ve morfolojik yapısı sırasıyla FTIR ve SEM analizleri ile karakterize edilmiştir. Ayrıca, farklı Car konsantrasyonlarının sitotoksisitesi ve en iyi TN hidrojelin sitouyumluluğu, L929 (fare fibroblast) hücre hatlarında 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür (MTT) testi ile değerlendirilmiştir. TN hidrojelin yüksek şişme kapasitesine (%240) sahip olduğu ve fibroblast hücrelerine karşı sitotoksik olmadığı belirlenmiş olup, bu sonuçlar biyomedikal uygulamalar için yeni bir kendini onarabilen hidrojel geliştirilmiş olduğunu göstermektedir.

Abstract

In this work, self-healing triple network (TN) hydrogels were synthesized via one pot synthesis using κ-Carrageenan (Car), polyacrylamide (PAAm) and polyvinyl alcohol (PVA). TN hydrogels were optimized with their self-healing ability bearing dynamic reversible non-covalent bonds such as hydrogen and metal-coordination. TN hydrogels were physically crosslinked via calcium ions during and after the preparation steps. The self-healing property of the TN hydrogels was determined by macroscopic observation at room temperature. The composition having Car; 0.1 g; AAm; 0.1 g and CaCl2: 0.5% displayed the best self-healing property. The chemical and morphological structure of TN hydrogel was characterized with FTIR and SEM measurements respectively. Moreover, cytotoxicity of different Car concentrations and cytocompatibility of best TN hydrogels were assessed by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay in L929 (mouse fibroblasts) cell lines. TN hydrogel showed high swelling capacity (240%) and assessed as not cytotoxic against fibroblast cells yielding a novel self-healing hydrogel for biomedical applications.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Nuray, B., Irmak, E. T., Kocabaş, E. Ç., Efecan, A. T., Kıldalı, E., Taner, G., Özkahraman, B. (2026). Kendi Kendini İyileştirebilen κ-Karragenan Esaslı Üçlü Ağ Yapılı Hidrojellerin Geliştirilmesi. Hacettepe Journal of Biology and Chemistry, Volume: 54 Issue: 3. https://doi.org/10.15671/hjbc.1860005

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (32)

  1. Y. Liang, J. He, B. Guo, Functional Hydrogels as Wound Dressing to Enhance Wound Healing, ACS Nano, 15 (2021) 12687–12722.
  2. E. Tamahkar, B. Özkahraman, Z. Özbaş, B. İzbudak, F. Yarimcan, F. Boran, A.B. Öztürk, Aloe vera-based antibacterial porous sponges for wound dressing applications, J. Porous Mater., 2021 283 28 (2021) 741–750.
  3. J. Xiang, L. Shen, Y. Hong, Status and future scope of hydrogels in wound healing: Synthesis, materials and evaluation, Eur. Polym. J., 130 (2020) 109609.
  4. A. Gupta, M. Kowalczuk, W. Heaselgrave, S.T. Britland, C. Martin, I. Radecka, The production and application of hydrogels for wound management: A review, Eur. Polym. J., 111 (2019) 134–151.
  5. Y. Wang, J. Niu, J. Hou, Z. Wang, J. Wu, G. Meng, Z. Liu, X. Guo, A novel design strategy for triple-network structure hydrogels with high-strength, tough and self-healing properties, Polymer (Guildf)., 135 (2018) 16–24.
  6. Y. Wang, J. Yan, Z. Wang, J. Wu, G. Meng, Z. Liu, X. Guo, One-pot fabrication of triple-network structure hydrogels with high-strength and self-healing properties, Mater., Lett. 207 (2017) 53–56.
  7. X. Li, C. Tang, D. Liu, Z. Yuan, H.C. Hung, S. Luozhong, W. Gu, K. Wu, S. Jiang, High-Strength and Nonfouling Zwitterionic Triple-Network Hydrogel in Saline Environments, Adv. Mater., 33 (2021) 2102479.
  8. B. Yetiskin, C. Akinci, O. Okay, Cryogelation within cryogels: Silk fibroin scaffolds with single-, double- and triple-network structures, Polymer (Guildf)., 128 (2017) 47–56.
  9. S. Chang, B. Wang, Y. Liu, Z. Li, X. Hu, X. Zhang, H. Zhang, Radiation-assistant preparation of highly conductive, transparent and self-healing hydrogels with triple-network structure, Polymer (Guildf)., 188 (2020) 122156.
  10. R. Wang, N. Li, B. Jiang, J. Li, W. Hong, T. Jiao, Facile preparation of agar/polyvinyl alcohol-based triple-network composite hydrogels with excellent mechanical performances, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., 615 (2021) 126270.
  11. B. Özkahraman, E. Tamahkar, N. İdil, A. Kılıç Suloglu, I. Perçin, Evaluation of hyaluronic acid nanoparticle embedded chitosan–gelatin hydrogels for antibiotic release, Drug Dev. Res., 82 (2021) 241–250.
  12. Z. Özbaş, B. Özkahraman, G. Bayrak, A. Kılıç Süloğlu, I. Perçin, F. Boran, E. Tamahkar, Poly(vinyl alcohol)/(hyaluronic acid-g-kappa-carrageenan) hydrogel as antibiotic-releasing wound dressing, Chem. Pap., 75 (2021) 6591–6600.
  13. B. Cui, W. Chen, H. Liang, J. Li, D. Wu, S. Ye, B. Li, A novel κ-carrageenan/konjac gum thermo-irreversible gel improved by gellan gum and Ca2+, LWT, 154 (2022) 112645.
  14. S.B.R. Berton, G.A.M. de Jesus, R.M. Sabino, J.P. Monteiro, S.A.S. Venter, M.L. Bruschi, K.C. Popat, M. Matsushita, A.F. Martins, E.G. Bonafé, Properties of a commercial κ-carrageenan food ingredient and its durable superabsorbent hydrogels, Carbohydr. Res., 487 (2020) 107883.
  15. K. Zheng, Y. Tong, S. Zhang, R. He, L. Xiao, Z. Iqbal, Y. Zhang, J. Gao, L. Zhang, L. Jiang, Y. Li, Flexible Bicolorimetric Polyacrylamide/Chitosan Hydrogels for Smart Real-Time Monitoring and Promotion of Wound Healing, Adv. Funct. Mater., 31 (2021) 2102599.
  16. F. Altaf, M.B.K. Niazi, Z. Jahan, T. Ahmad, M.A. Akram, A. safdar, M.S. Butt, T. Noor, F. Sher, Synthesis and Characterization of PVA/Starch Hydrogel Membranes Incorporating Essential Oils Aimed to be Used in Wound Dressing Applications, J. Polym. Environ., 29 (2021) 156–174.
  17. Z. Li, W. Xu, X. Wang, W. Jiang, X. Ma, F. Wang, C. Zhang, C. Ren, Fabrication of PVA/PAAm IPN hydrogel with high adhesion and enhanced mechanical properties for body sensors and antibacterial activity, Eur. Polym. J., 146 (2021) 110253.
  18. F.N. Parın, Ç.İ. Aydemir, G. Taner, K. Yıldırım, Co-electrospun-electrosprayed PVA/folic acid nanofibers for transdermal drug delivery: Preparation, characterization, and in vitro cytocompatibility, J. Ind. Text., 51, (2022) 1323S-1347S.
  19. F.N. Parın, K. Yıldırım, G. Taner, E. Kıldalı, Development and Characterızatıon of Vıtamın B9 - Electrosprayed non-Woven Surfaces for Wound Healıng Applıcatıons, Eskişehir Tech. Univ. J. Sci. Technol. A - Appl. Sci. Eng., 22 (2021) 70–84.
  20. Q. Zheng, L. Zhao, J. Wang, S. Wang, Y. Liu, X. Liu, High-strength and high-toughness sodium alginate/polyacrylamide double physically crosslinked network hydrogel with superior self-healing and self-recovery properties prepared by a one-pot method, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp., 589 (2020) 124402.
  21. X. Li, H. Qin, X. Zhang, Z. Guo, Triple-network hydrogels with high strength, low friction and self-healing by chemical-physical crosslinking, J. Colloid Interface Sci., 556 (2019) 549–556.
  22. J. Pan, Y. Jin, S. Lai, L. Shi, W. Fan, Y. Shen, An antibacterial hydrogel with desirable mechanical, self-healing and recyclable properties based on triple-physical crosslinking, Chem. Eng. J., 370 (2019) 1228–1238.
  23. A. Kılıç Suloğlu, B. Özkahraman, Z. Özbaş, G. Bayrak, I. Perçin, Y. Kanca, F. Boran, E. Tamahkar, Evaluation of kappa carrageenan and gelatin based sponges for dental applications, Chem. Pap., 76 (2022) 4005–4015.
  24. M. Irani, S.M. Nodeh, PVA/κ-carrageenan/Au/camptothecin/pegylated-polyurethane/paclitaxel nanofibers against lung cancer treatment, RSC Adv., 12 (2022) 16310–16318.
  25. J.W.Y. Liew, K.S. Loh, A. Ahmad, K.L. Lim, W.R. Wan Daud, Synthesis and characterization of modified κ-carrageenan for enhanced proton conductivity as polymer electrolyte membrane, PLoS One, 12 (2017) e0185313.
  26. N. Vishal Gupta, H.G. Shivakumar, Investigation of Swelling Behavior and Mechanical Properties of a pH-Sensitive Superporous Hydrogel Composite, Iran. J. Pharm. Res. IJPR, 11 (2012), 481.
  27. E. Tamahkar, Bacterial cellulose/poly vinyl alcohol based wound dressings with sustained antibiotic delivery, Chem. Pap., 75 (2021), 3979–3987.
  28. M. Jaiswal, S. Lale, N.G. Ramesh, V. Koul, Synthesis and characterization of positively charged interpenetrating double-network hydrogel matrices for biomedical applications, React. Funct. Polym., 73 (2013) 1493–1499.
  29. X. Ding, L. Fan, L. Wang, M. Zhou, Y. Wang, Y. Zhao, Designing self-healing hydrogels for biomedical applications, Mater. Horizons, 10 (2023), 3929–3947.
  30. K. Sun, S. Cui, X. Gao, X. Liu, T. Lu, H. Wei, H. Peng, G. Ma, Graphene oxide assisted triple network hydrogel electrolyte with high mechanical and temperature stability for self-healing supercapacitor, J. Energy Storage, 61 (2023), 106658.
  31. M. Faria, D. Bhanumathyamma, G.M. Reji, A.S.B. Kuttiyatt, G. Sivaprasad, S.P. Viswanathan, A. Ferreira, J. Jose, S.M. Sadasivan, L.A. Pothan, N. Cordeiro, Diffusion-Controlled Release of Bromelain from κ-Carrageenan Nanocomposite Hydrogels Reinforced with Bio-Derived Nanofillers, Int. J. Mol. Sci., 26 (2025), 11438.
  32. J. Qiao, B. Ling, X. Han, H. Gu, Q. Wang, Green fabrication and wound repair evaluation of carrageenan-based composite antibacterial hydrogel, Int. J. Biol. Macromol., 357 (2026), 151553.