Üç boyutlu biyoyazıcının tasarımı ve biyomürekkep ile üretilen kalp kapakçığının hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizi
Design of a 3D bioprinter and computational fluid dynamics (CFD) analysis of a bioink-produced heart valve
- Tez No: 1020898
- Danışmanlar: PROF. DR. KADİR AYDIN, DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN KEİYİNCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, ekstrüzyon temelli üç boyutlu bir biyoyazıcı teknolojisi ile biyomürekkep kullanılarak aortik kalp kapakçığı üretilmesi ve üretilen yapının hemodinamik davranışının hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile analizi amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında halihazırda kullanılmakta olan bir üç boyutlu yazıcının biyoyazıcı olarak tekrar tasarlanması ve ekstrüzyon temelli baskı mekanizması ile optimize edilmesi sağlanmıştır. Hücre uyumlu hidrojeller ile biyomürekkep formülasyonu oluşturulmuş ve sahip olduğu viskozite, esneklik gibi reolojik özelliklerini göz önüne alarak üç boyutlu kalp kapakçığı tasarımının baskı parametreleri optimize edilmiştir. Daha sonra elde edilen yapının yapısal bütünlüğünü koruyup korumadığı belirlenip, üç boyutlu tasarımı LS-Dyna programına aktarılarak kan akışı koşullarındaki hız, basınç, viskozite değişimi gibi parametreleri analiz edilmiştir. Sonuçlar uygun çevre koşulları ve baskı parametreleri optimizasyonu sağlandığında kalp kapakçığı akış karakteristiklerinin umut vadeden performansa sahip olduğunu göstermiştir. Bu çalışma tasarım, üretim ve analiz gibi çoklu disiplinleri bir araya getirerek literatüre katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the fabrication of an aortic heart valve using extrusion-based three-dimensional bioprinting technology with bioink and the analysis of its hemodynamic behavior through computational fluid dynamics (CFD) were aimed. In the first stage of the study, an existing three-dimensional printer was redesigned as a bioprinter, and its extrusion-based printing mechanism was optimized. A bioink formulation composed of cell-compatible hydrogels was prepared, and the printing parameters for the three-dimensional heart valve design were optimized by considering its rheological properties such as viscosity and flexibility. Subsequently, the structural integrity of the printed construct was evaluated, and its three-dimensional model was transferred into the LS-Dyna environment to analyze parameters such as velocity, pressure, and viscosity changes under blood flow conditions. The results showed that, when appropriate environmental conditions and optimized printing parameters are ensured, the flow characteristics of the bioprinted heart valve exhibit promising performance. This study brings together multiple disciplines such as design, fabrication, and analysis, thereby contributing to literature.
Benzer Tezler
- Üç boyutlu biyoyazıcıda koyun ve sentetik hidroksiapatit matrisli MgO VE Al2O3 takviyeli biyomalzeme uygulamalarının gerçekleştirilmesi
Implementation of MgO AND Al2O3 reinforced biomaterials with sheep and synthetic hydroxyapatite matrix in a three-dimensional bioprinter
AYSU AKILLI ARI
Doktora
Türkçe
2022
BiyomühendislikKarabük ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE EVLEN
DOÇ. DR. NERMİN DEMİRKOL
- Osteokondral hasarlar için peptit amfifil ve bor katkısı içeren gradyan özellikli biyomürekkep formülasyonlarının geliştirilmesi
Development of peptide amphiphiles and boron containing chitosan bioink formulations in gradient property for osteochondral defects
SEMA COŞKUN
Doktora
Türkçe
2024
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- 3 boyutlu biyoyazıcı modellenmesi ve tasarımının geliştirilmesi
3 dimensional bioprinter modeling and design development
VOLKAN BAKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Biyoteknolojiİstanbul Yeni Yüzyıl ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADRİYE KIZILBEY
- 6 eksenli endüstriyel robot kolun biyoyazıcıya dönüştürülmesi ve PDMS ile organ modellerinin basılması
Converting a 6 – axis industrial robot arm to a bioprinter and printing organ models with PDMS
FATİH ONART
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VELİ ÖZBOLAT
- Development of 3D food printer and use of mushrooms in 3D food printer within the scope of new plant-based food production
3D gıda yazıcısı geliştirme ve mantarların bitkisel bazlı yeni ürün geliştirme çalışmaları kapsamında 3D yazıcıda kullanımı
EVREN DEMİRCAN
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK