Production, characterization, and investigation of shape memory properties of polycaprolactone & fe and B dual doped hydroxyapatite composites
Polikaprolakton & demir ve B ile çift katkılı hidroksiapatit kompozitlerinin üretimi, karakterizasyonu ve şekil hafızası özelliklerinin araştırılması
- Tez No: 1001894
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS, PROF. DR. AYŞEN TEZCANER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, kemik doku mühendisliği için BO3³- ve Fe³⁺ çift katkılı hidroksiapatit (B/Fe-HA) içeren polikaprolakton (PCL) kompozit membranlar geliştirilmiştir. B/Fe-HA tozları mikrodalga destekli çöktürme yöntemi ile sentezlenmiş ve kompozit membranlar, %10, %15 ve %30, ağırlık oranınada HA içeriğiyle çözücü içermeyen faz ayrım (NIPS) tekniği kullanılarak üretilmiştir. Membranlar yapısal,, termal, mekaniksel, biyolojik ve şekil hafızası özellikleri açısından karakterize edilmiştir. XRD ve SEM analizleri, BO3³- ve Fe³⁺ katkılamasının HA'nın kristalinliğini azalttığını ve saf HA'ya kıyasla parçacık özelliklerini değiştirdiğini göstermiştir. Dolaylı sitotoksisite testleri, 0.05 B/0.25 Fe-HA grubu dışında tüm HA bazlı tozların ilk hücre yapışmasını desteklediğini ve demir içeriğinin konsantrasyona bağlı olumsuz bir etkisi olduğunu göstermiştir. HA içeriğinin PCL/HA membran özelliklerine etkisi değerlendi. Bu sonuçlara dayanarak, biyolojik değerlendirme için %15 HA içeren membranlar seçildi. Saos-2 hücreleri kullanılarak yapılan doğrudan sitotoksisite testleri, %15 0.05 B/0.10 Fe-HA içeren membranların, saf PCL ve diğer katkılı gruplara kıyasla hücre canlılığını ve proliferasyonunu artırdığını gösterdi. Diferansiyel taramalı kalorimetre ile yapılan termal karakterizasyon, %15 ağırlık oranında HA içeren PCL/0.10 Fe-HA için 61,08 °C'lik bir erime sıcaklığı (Tₘ) ortaya koymuştur ve şekil hafıza testleri, %38.65±2.6 oranında sabitleme ve %84.79±3.5 oranında geri kazanım oranlarıyla termal olarak aktive edilmiş davranış göstermiştir. Genel olarak, bu tezdeki bulgular, katkılanmış HA içeren PCL membranların biyouyumluluk, osteojenik potansiyel ve şekil hafızası davranışını bir araya getirdiğini ve bu nedenle kemik doku mühendisliği uygulamaları için umut verici adaylar olduğunu göstermektedir. Uzun vadeli performanslarını ve klinik potansiyellerini doğrulamak için daha fazla in vivo çalışmaya ihtiyaç vardır.
Özet (Çeviri)
This study, polycaprolactone (PCL) composite membranes containing BO33- and Fe3+ dual doped hydroxyapatite (B/Fe-HA) were developed for bone tissue engineering. B/Fe-HA powders were synthesized via microwave assisted precipitation method, and composite membranes were fabricated using nonsolvent induced phase separation (NIPS) technique with HA contents of 10, 15, and 30 wt.%. The membranes were characterized for structural, thermal, mechanical, biological, and shape memory properties. XRD and SEM analyses demonstrated that BO33- and Fe3+ doping reduced HA crystallinity and altered particle characteristics compared to pure HA. Indirect cytotoxicity tests showed that all HA based powders supported initial cell adhesion except the 0.05 B/0.25 Fe-HA group, indicating concentration dependent adverse effect of iron content. The effect of HA content on PCL/HA membrane properties was evaluated. Based on these results, membranes containing 15 wt.% HA were selected for biological evaluation. Direct cytotoxicity tests using Saos-2 cells showed that membranes containing 15 wt.% 0.05 B/0.10 Fe-HA enhanced cell viability and proliferation compared to pure PCL and other doped groups. Thermal characterization by differential scanning calorimetry revealed a melting temperature (Tₘ) of 61.08 °C for containing 15 wt.% HA PCL/0.10 Fe-HA and shape memory tests showed thermally activated behavior with fixity and recovery ratios of 38.65±2.6% and 84.79±3.5%. Overall, the findings of this thesis indicate that PCL membranes containing doped HA combine biocompatibility, osteogenic potential, and shape memory behavior, making them promising candidates for bone tissue engineering applications. Further in vivo studies are required to confirm their long-term performance and clinical potential.
Benzer Tezler
- Zr ilave edilmiş NiTi şekil hafızalı alaşımların sıcak izostatik presleme ile üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Production of Zr added NiTi shape memory alloys by hot isostatic pressing and investigation of their properties
ÜMİT ZEYBEK
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR KARAOĞLU
- Nikel-titanyum alaşımlarının katmanlı imalat teknolojisi ile üretimi, karakterizasyonu ve özelliklerinin incelenmesi
Production, characterization and investigation the properties of nickel-titanum alloys via additive manufacturing technology
GÖZDE SULTAN ALTUĞ
Doktora
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Gedik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUNULLAH ÖZBEK
YRD. DOÇ. DR. SAVAŞ DİLİBAL
- Bakır bazlı sıralı alaşımlamada martensitik dönüşüm ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi
Characterization of copper based shape memory alloys and investigation of magnetic effects
MERT HÜSEYİN ŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSKENDER ÖZKUL
- Bası yaralarının önlenmesi için agaroz kriyojel sentezi, farklı tip antibakteriyel kimyasallar ile yüzey modifikasyonu ve antibakteriyel etkinliğinin araştırılması
Synthesis of agarose cryogel for pressure ulcer prevention, surface modification with different types of antibacterial chemicals, and investigation of antibacterial activity
ŞÜHEDA ERÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiBursa Uludağ ÜniversitesiBiyomalzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ORHAN
- Toz metalurjisi yöntemi ile SiC takviyeli cualni kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Investigation of characterization and wear properties of SiC reinforced cualni composite
HASAN KAÇAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KHANGARDASH ASGAROV