Hydrogels are cross-linked, three-dimensional hydrophilic polymeric networks. They possess similarity in structure to the soft tissue in the body, thus have found a great number of applications as biomaterials. For wound care applications, hydrogels are considered to be new forms of wound dressings. Hydrogels with designed properties can act as a barrier for wounds while fastening the healing process. They can also cargo macromolecules encapsulated within their structure that are necessary for wound regeneration and protection. The aim of this thesis is to synthesize redox responsive hydrogels that can be applied as wound care materials. Said hydrogels were designed to obtain a tissue regeneration triggering, non-cytotoxic and on-demand degradable hydrogel dressing to avoid disturbance of tissue while the material is physically removed. To do so, hyaluronic acid, a natural polymer constituent of human soft tissue, was modified with furan groups to construct hydrogels through reaction with a maleimide and disulfide functional group containing redox-responsive PEG-based crosslinker by Diels-Alder cycloaddition. The stimuli responsive degradation features are tuned by varying the amount of crosslinker in hydrogels. The change of porosity and disulfide concentration was expected to effect the degradation rates. It was demonstrated that hydrogels with higher crosslinking density exhibited greater strength, along with longer degradation times. All hydrogels exhibited high swelling capacity. To examine the passive and on-demand delivery of tissue regenerative macromolecules from this system, a model protein, namely, FITC-BSA was encapsulated within the hydrogels. The release of these biomolecules were investigated in PBS (pH=7.4), in absence and presence of the reducing agent DTT, to observe the passive and on-demand release profiles. Importantly, complete dissolution of the hydrogel was accomplished under mild conditions upon exposure to a solution containing the reducing agent.

Hidrojeller polimerlerin birbirine çapraz bağlanmasıyla oluşan ağ yapılardır. Hidrofilik yapıları ve yapılarında bulundurdukları boşluklar sayesinde küçük ve makro boyuttaki moleküllerin kontrollü salınımları ve bölgesel teslimatları için ideal sistemler olarak ele alınmaktadırlar. Hidrojeller, yara tedavisi uygulamaları için yeni sargı formları olarak da değerlendirilmektedir. Arzu edilen özelliklere sahip olarak dizayn edilmiş hidrojeller yarayı fiziksel darbelere karşı koruyabileceği gibi iyileşme sürecinin hızlanmasına da yardımcı olabilir. Bahsi geçen dizayn edilmiş hidrojeller yapılarına enkapsüle edilecek ve doku iyileşmesi için gerekli olan çeşitli moleküllerin topikal salınımını da gerçekleştirebilir. Bu tezin amacı yara tedavisi amaçlı redoks tepkimesi duyarlı hidrojeller sentezlemektir. Bahsi geçen hidrojeller doku rejenerasyonunu tetikleme, sitotoksik yan etkiler göstermeme ve malzeme fiziksel olarak sökülürken oluşabilecek hasarları önlemek üzere isteğe bağlı olarak bozunabilme özelliklerine sahip olacak şekilde dizayn edilmiştir. Bunu yapmak için, insan yumuşak dokusunun bir parçası olan hiyaluronik asit doğal polimeri furan grupları ile fonksyonalize edilmiş, PEG grupları ve disulfit bağları içeren bir çarpraz bağlayıcının ucundaki maleimide grupları ile Diels-Alder tepkimesi aracılığyla çapraz bağlanmıştır. Hidrojellerin bir Uyarıcıya bağlı olarak bozunurluğu çapraz bağ yoğunluğunun değişkenliği ile ayarlanmıştır. Por büyüklüğünün ve disulfit bağlarının sayısının bozunurluk hızlarını etkileyeceği öngörülmüştür. Tüm hidrojellerin harika emme özelliği göstermesinin yansıra, daha yüksek çapraz bağlanma yoğunkuğuna sahip hidrojellerin yüksek dayanıklılık ve daha uzun bozunma süreleri gösterdiği kanıtlanmıştır. Bu sistemlerden doku yenilenmesine yardımcı olabilecek makromoleküllerin salınım profillerini incelemek üzere FITC-BSA hidrojellerin içine bir örnek protein olarak fiziksel yolla enkapsüle edilmiştir. Bu moleküllerin lokal salınımı sadece PBS (pH=7.4) ve ayrıca DTT'nin varlığında pasif ve isteğe bağlı salınım profillerinin incelenmesi amacıyla çalışılmıştır.