Synthesis and characterization of calcium phosphate cement based macroporous scaffolds
Gözenekli kalsiyum fosfat çimentosu bazlı doku iskelelelerinin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 325727
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 332
Özet
Bu çalışmada klinik uygunluğu olan, özgün, kalsiyum fosfat çimentosu bazlı gözenekli doku iskeleleri sentezi amaçlanmıştır. Kalsiyum fosfat çimentosunun yüksek yüzey alanı, yüksek biyoaktivitesi ve yüksek biyobozunurluğu dolayısıyla özellikle kemik dokusu iskeleleri için bu malzeme sınıfı üzerinde yoğunlaşılmıştır. Doku iskelelerinin en önemli özelliklerinden olan gözeneklilik ve mukavemet kalsiyum fosfat çimentolarının zayıf özellikleridir. Yüksek biyobozunurluğa sahip bruşit fazını oluşturan kalsiyum fosfat çimentosu formülasyonunun iyonik modifikasyonla üstün mukavemete sahip alternatif bir faz olan monetit oluşturması sağlanmıştır. Sitrik asit ve sodyum klorürün bruşit çimentosu reaksiyon kinetiği üzerindeki tekil ve sinerjistik etkileri araştırılmış ve azami monetit verimi sağlayan optimum konsantrasyonları belirlenmiştir. Aynı zamanda sertleşme geciktirici ve gözenek yapıcı olarak da etkinliği olan sitrik asit ve sodyum klorürün sertleşme sıvısına eklentisi ile monetit fazınca zengin, gözenekli bloklar elde edilmiştir. Blokların iç yapı, gözenek ve mekanik karakterizasyonları doku iskelesi uygulamalarına uygunluklarını göstermiştir. Çalışmanın son kısmında gözenek yapıcı ve çimento parçacıklarından oluşan katı faza 5-200 mikrometre arasında boyut dağılımı uygulanarak çimento matrisinin paketlenmesi ve yoğunluğu artırılmış ve yararsız mikrogözenek azaltılarak bloklaron doku iskelesi etkinlikleri artırılmıştır. Deneysel tasarım ve istatistiksel analiz yöntemleri ile geniş bir aralıktaki olası tüm boyut dağılımları incelenmiş ve 100 mikrometre boyutundaki parçacıkların ağırlıkta olduğu dengeli bir boyut dağılımının en yüksek gözenek bağlantısına yol açtığı bulunmuştur. Kimyasal ve fiziksel modifikasyonlar sonucu sentezlenen monetit bazlı makrogözenekli doku iskelelerinin klinik uygulamalar için yeterli olduğu düşünülmektedir
Özet (Çeviri)
The goal of this thesis is to synthesize unique, clinically relevant macroporous calcium phosphate cement blocks to be utilized both in vivo and in vitro tissue engineering applications. Calcium phosphate cements which essentially consist of hydroxyapatite or brushite are constantly improved to overcome their inherent shortcomings such as low strength, low functional porosity, and low resorption. Recent literature on the topic points to monetite forming cements as an alternative phase. A novel method to utilize monetite that is finer and stronger with respect to brushite in load bearing scaffold applications is introduced in the results section of this thesis as a contribution to ever growing literature on this scope. In the preliminary study on the conversion extent of apatite forming cement, ionic strength of the setting liquid was determined as the prime effective factor on monetite conversion extent. Subsequently brushite forming ß-tricalcium phosphate ? monocalcium phosphate monohydrate cement system was modified by NaCl and citric acid so that brushite formation was selectively inhibited. Singular and synergistic monetite promoting effects of NaCl and citric acid were determined by monitoring the kinetics of cement setting in excess setting liquid. Spectrometric studies revealed the difference in brushite and monetite crystal surface site density which enabled selective inhibition of brushite and promotion of monetite by the synergistic effect of NaCl anc citric acid. Proposed phase control mechanism enables tailoring the composition of biphasic cements comprising of a predetermined monetite content and brushite or hydroxyapatite. In the final stage of the thesis, size distributed NaCl particles were introduced into the cement paste containing optimum amount of citric acid to enable complete monetite formation. Resultant macroporous monetite blocks were characterized in terms of microporosity, macroporosity, density, morphology, strength, phase composition, and surface area. Interconnectivity of the cement was optimized based on the correlation of porogen size distribution and morphological data
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of bone cement based on new bioactive glass ceramic with pmma materials
Pmma malzemeleri ile yeni biyoaktif cam seramik esaslı kemik çimentosunun sentezi ve karakterizasyonu
ANMAR FOUAD KADHIM IBADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER İNCESU
- Synthesis characterization and modification of ?-tricalcium phosphate based bone supporting systems
?-trikalsiyum fosfat bazlı kemik destek sistemlerinin sentezlenmesi, karakterizasyonu ve modifikasyonu
GÜLÇİN ÇİÇEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. EDA AYŞE AKSOY
PROF. DR. NESRİN HASIRCI
- Alpha tricalcium phosphate-based hybrid bone analogs: Assessment of cement behaviour and mechanical properties
Alfa-trikalsiyum fosfat esaslı hibrit kemik benzeşikleri: Çimento davranımı ve mekanik özelliklerin belirlenmesi
GÖZDE ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANER DURUCAN
- Ağır metallerin sulu ortamdan uzaklaştırılması amacıyla kalsiyum fosfat bileşiklerinin sentezlenmesi, tanımlanması ve kullanım kapasitelerinin belirlenmesi
Synthesis and characterization of calcium phosphate compounds for removal of heavy metals from aqueous media and determination of their capacities
ARZU ENGİN YAKAR
Doktora
Türkçe
2006
Çevre MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL GİRGİN
- Biomimetic synthesis and characterization of calcium phosphate nanoparticles for regenerative medicine
Rejeneratif tıpta kalsiyum fosfat nanopartiküllerinin biyomimetik sentezi ve karakterizasyonu
MUSAB ORAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MURAT ÖZMEN
DR. SOFİA DEMBSKI