Poly(2-alkyl-2-oxazoline)s (PAOXs), are of interest for biomedical applications due to their important biological properties such as nontoxicity and biocompatibility. PAOXs with short-alkyl chains exhibit temperature-responsive behaviour which is advantageous for various biomedical applications. This dissertation focused on synthesis, aqueous solution behaviour, post-functionalization and layer-by-layer (LbL) self-assembly of PAOXs. In addition, it aimed to examine the surface properties of PAOX LbL films and correlate them with biological properties of the multilayers.First, the effect of pH on aqueous solution behaviour of poly(2-isopropyl-2-oxazoline) (PIPOX) was examined. In this respect, the effect of PIPOX end group, concentration of polymer and salt on pH-induced self-association of PIPOX was examined. Second, the effect of PIPOX end-group on loading capacity and release profile of a model antibiotic, Chloramphenicol (CAP) from PIPOX aggregates was investigated at neutral and acidic pH at a physiologically related temperature. Third, the effect of side chain variation on surface and biological properties of PAOX LbL films has been examined. In this context, PAOXs with varying side chains were co-assembled with Tannic Acid (TA) at the surface using LbL technique. The effect of chemical nature of PAOX side chains, phase behaviour of PAOX and the binding strength between the layers on surface morphology, stability, wettability and stimuli-responsive drug release properties of the films were examined and correlated with anti-adhesive and antibacterial properties of the PAOX multilayers. Forth, PIPOX-hyd-Doxycycline conjugate was synthesized via hydrazone bond formation and characterized.Overall, this dissertation generated fundamental knowledge about aqueous solution behaviour of PAOXs and structure-property relationship in PAOX multilayer films.

Poli(2-alkil-2-oksazolin)'ler (PAOX) toksik olmama ve biouyumluluk gibi önemli biyolojik özellikleri ile biyomedikal uygulamalarda ilgi çekmektedir. Ayrıca, kısa alkil zincirli PAOX türevlerinin sıcaklığa karşı duyarlılığı, onları ilaç salım uygulamaları için avantajlı kılmaktadır. Bu doktora tezinde, PAOX sentezi, sulu çözelti davranışı, uç grubunun fonksiyonelleştirilmesi ve katman-katman kendiliğinden yapılanması incelenmiştir. Ek olarak, PAOX çok katmanlı filmlerinin yüzey özellikleri ve bu özelliklerin birtakım biyolojik özellikler ile bağlantısının incelenmesi hedeflenmiştir.İlk olarak, pH'ın PIPOX'un sulu çözelti içerisindeki davranışına etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, pH indüklemesi ile PIPOX'un kendiliğinden yapılanma davranışı üzerine PIPOX uç grubunun, polimer konsantrasyonunun ve ortamdaki tuzun etkisi incelenmiştir. Ardından, PIPOX uç grubunun model antibiyotik Kloramfenikol (CAP)'un PIPOX agregatlarına yüklenme kapasitesi ve salım profili üzerine etkisi araştırılmıştır. PIPOX-OR ve PIPOX-CAP'in ilaç yükleme kapasiteleri ve salım davranışları nötr ve asidik koşullarda ve fizyolojik sıcaklıkta karşılaştırılmıştır. Sonrasında, yan zincir farklılaştırılmasının katman-katman kendiğilinden yapılanma metotu ile hazırlanmış PAOX filmlerinin yüzey ve biyolojik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, farklı yan zincirler barındıran PAOX lar ve tanik asit (TA), katman-katman kendiliğinden yapılanma tekniği kullanılarak yüzeyde yapılandırılmıştır. Bu filmlerin yüzey morfolojisi, kararlılığı, ıslanabilirliği ve belirli bir uyaran ile ilaç salım özellikleri, bakteri tutmama ve antibakteriyel özellikleri ile korelasyonu incelenmiştir. PAOX yan zincirinin kimyasal yapısının, PAOX'un faz özelliğine ve katmanlar arası bağlanma kuvvetinin film kalınlığı, pürüzlülüğü, ıslanabilirliği ve kararlılığına etkisi araştırılmıştır. Son olarak, PIPOX'un Doxycycline antibiyotiği ile konjugatı hidrozon bağı oluşturularak sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir.Genel olarak bakıldığına, bu tez çalışması PAOX'un sulu çözelti içerisindeki davranışına ve PAOX çok katmanlı filmlerindeki kimyasal yapı-özellik ilişkisine temel oluşturmuştur.