Nano boyuta sahip malzemelerin, şekillerinin kontrollü şekilde manipülasyonu ile nanoteknolojik sistemlerin oluşturulması, karakterizasyonu ve çeşitli uygulamaları nanoteknoloji alanında yenilikçi yaklaşımlar barındırmaktadır. Sentezlenen nanopartiküllerin uygulama yöntemlerinin iyileştirilmesi için çalışmalar devam etmekte ve bunun yanında nanopartiküler sistemlerin hidrojel ile entegrasyonu için biyouyumluluk açısından daha avantajlı doğal polimerler tercih edilmektedir. Doğal polimerik hidrojeller, yüksek su kapasitesine sahip üç boyutlu ağ yapılarıdır. Polimer yapısının şişme kapasitesi, çapraz bağlayıcı ajanların kullanımı ile yoğunluk derecesi değiştirilerek modüle edilebilmektedir. Agaroz, biyoteknoloji ve biyomedikal uygulamalarda sıklıkla kullanılan doğal polimer olarak bilinmektedir. Genipin, hidrojel sistemlerinde biyouyumlu çapraz bağlayıcı ajan olarak kullanımı mevcuttur. Geliştirilen nano-hidrojel yapılarının etkinliği cilt uygulamalarında ve kanser ilaç dağıtım sistemlerinde araştırılmakla birlikte yeni bir sistem olarak, bu yapıların optimum formülasyonlarının belirlenmesi, biyolojik sistemler üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi büyük önem taşımaktadır. AGZ-ZnONP-HJ sentezi amacıyla karakterizasyon çalışmaları öncelikle ZnO NP'lerin sentezi ve karakterizasyonuna dayanmaktadır. ZnO NP'lerin sentezinde Curcuma longa ekstraktı kullanılarak yeşil sentez yöntemiyle sentez gerçekleştirilmiştir. Kimyasal analizler kapsamında UV-Vis Spektrum taraması sonucunda 365 nm dalga boyunda pik eldesi, FTIR spektrumunda C. longa (Zerdeçal) ekstraktına kıyasla 575 cm-1 civarında Zn-O bağı saptanması ve XRD pik zirveleri ile nanopartiküllerin kristal yapısının doğrulanması sağlanmıştır. Morfolojik görüntüleme kapsamında SEM ve TEM analizleri gerçekleştirilerek 40-50 nm sferik morfolojiye sahip, aglomerasyon göstermeyen homojen dağılım sergileyen ZnO NP'lerin sentezi ve karakterizasyonu başarıyla tamamlanmıştır. Polimer hidrojele ZnO NP entegrasyonu aşamasında gerçekleştirilen su tutma ve şişme kapasitesi testleri ile AGZ-ZnONP-HJ'in su absorpsiyon kapasitesinin yüksek olduğunu ve stabil yapı oluşturarak sentezi gerçekleştirdiğini göstermiştir. Kimyasal yapı tespiti amacıyla FTIR ve XRD analizleri sonucunda fonksiyonel grupların kararlı yapı oluşumunda hidrojel bütünlüğünü desteklediği doğrulanmıştır. AGZ-ZnONP-HJ'in yüzey morfolojisi SEM görüntüleme analizi ile nanopartiküllerin entegrasyonunun gerçekleştirilip homojen dağılım gösterdiği tespit edilmiştir. ICP-MS analizi ile Zn+2 elementini içerdiği saptanmıştır. Sonuç olarak, %2 oranında sentezlenen AGZ-ZnONP-HJ'nin optimum verimle sentezlendiği doğrulanmış ve yapısal bütünlüğünü koruduğu, yüksek su tutma kapasitesine sahip olduğu, nanopartiküllerin hidrojelde dengeli morfolojik dağılım sergilediği ve kimyasal özelliklerini koruyarak stabil bir yapı oluşturduğu belirlenmiştir. NIH3T3 ve HaCaT hücre hatlarında geliştirilen hücre canlılığı üzerindeki etkilerini In vitro koşullarda araştırmak amacıyla AGZ-ZnONP-HJ'in bazal sitotoksisite analizleri gerçekleştirilmiştir. Serbest haldeki ZnO NP, AGZ-HJ ve kontrol grupları ile karşılaştırmalı olarak gerçekleştirilen değerlendirmeler sonucunda, NIH3T3 hücre hattında hücre canlılıkları kontrole kıyasla 24. saatte ZnO NP'lerin %1,9 ile %18,7 arasında artarken, AGZ-HJ %18,8 ve AGZ-ZnONP-HJ %29,1 oranda artış göstermiştir. 48. saatte ZnO NP'ler ortalama %20,4 arasında artış sağlarken, AGZ-HJ ve AGZ-ZnONP-HJ'ler %16,1 ile %20,4 arasında artış göstermiştir. 72. saatte ise ZnO NP'lerin artışı %47,9 ile %78,7 arasında, AGZ-HJ'nin artışı %54,7 ile %83,7 arasında ve AGZ-ZnONP-HJ'nin artışı %70,9 ile %84,2 belirgin artışlar sergilemiştir. HaCaT hücre hattında ZnO NP'ler 24. saatte %130,6, 48. saatte %130,4 ve 72. saatte %198,8 canlılık oranları gösterirken; AGZ-HJ'ler sırasıyla %128,4, %116,5 ve %205,8 olarak tespit edilmekle birlikte AGZ-ZnONP-HJ'lerin canlılık oranları ise 24. saatte %131,1, 48. saatte %95,29 ve 72. saatte %200,1 olarak tespit edilmiştir. AGZ-ZnONP-HJ'nin hücresel düzeyde toksisiteye yol açmadığı, biyouyumlu yapı sergilediği ve sağlıklı hücreler üzerinde olumsuz etkiye neden olmadığı tespit edilmiştir. Geliştirilen çinko oksit nanopartikül entegre polimerik hidrojel, biyomedikal uygulamalar ve ilaç taşıma sistemlerinde tedavi amaçlı etkinliğini incelemek üzere yapılacak ileri araştırmalar için ön adım teşkil etmektedir.