Doku iskelelerinin süperkritik karbondioksit ortamında hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation of scaffolds by using a supercritical carbondioxide assisted process and characterization
- Tez No: 338073
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYŞE KARAKEÇİLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Sunulan tez çalışmasında, doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere üç boyutlu, gözenekli, toksik özelik göstermeyen, biyouyumlu ve biyobozunur yapıdaki kitosan ve kitosan-nanohidroksiapatit doku iskelelerinin süperkritik karbondioksit (SK-CO2) ortamında hazırlanması ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Bu amaçla, süperkritik ortamında faz ayrımı ve jel kurutma yöntemleri kullanılmıştır. Faz ayrımı yöntemi kullanılarak yapılan çalışmalarda, belirlenen koşullarda üç boyutlu kitosan yapılar elde edilememiş ve bu yöntemin uygun olmadığına karar verilmiştir. Tez çalışmasında ikinci olarak SK-CO2 ortamında jel kurutma yöntemi kullanılmıştır. En uygun çalışma koşullarını belirlemek amacıyla yürütülen çalışmalar sonucunda elde edilen doku iskeleleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile analiz edilmiş ve uygun gözenek yapısına sahip doku iskeleleri belirlenmiştir. Buna göre; 200 bar basınç, 35°C sıcaklık, 5 saat kurutma süresi ve 15 g/dakika SK-CO2 akış hızı koşullarında elde edilen doku iskelelerinin içsel bağlantılı, homojen bir gözenek dağılımına sahip olduğu belirlenmiştir. Kitosan derişiminin ve deasetilasyon derecesinin (DD) doku iskelesi oluşumuna etkisinin incelenmesi amacıyla farklı derişimlerde (%5, 3, 2 ve 1) kitosan çözeltisi ve farklı deastilasyon derecesine sahip (%75-85 DD ve %91 DD) kitosanlar kullanılarak çalışmalar yürütülmüştür. SEM analizi sonucunda %75-85 DD ve %2 derişime sahip kitosan ile hazırlanan doku iskelelerinin en uygun yapıya sahip oldukları sonucuna varılmıştır. Tez çalışmasının ikinci bölümünde ise nanohidroksiapatit-kitosan kompozit doku iskeleleri, kitosan çözeltisine (%75-85 DD, % 2, w/v) çeşitli oranlarda (% 0.25, % 0.50 ve % 1.00, %wt) nanohidroksiapatit (nHAp) eklenerek süperkritik akışkan ortamında jel kurutma yöntemine göre hazırlanmıştır. Elde edilen kompozit doku iskelelerinin homojen yapıda bağlantılı gözeneklere sahip oldukları ve nHAp eklenmesinin gözenek boyutu dağılımını etkilemediği sonucuna varılmıştır. Ayrıca kitosan doku iskelelerine nHAp eklenmesi doku iskelelerinin mekanik dayanımında ve su tutma oranlarında artışa neden olmuştur. Doku iskelelerinin sitotoksisitesi ISO/EN 109935 numaralı standarda göre MTT testi ve kristal viyole boyaması ile tayin edilmiştir. Hazırlanan kitosan-nHAp doku iskelelerinin hücre canlılığı üzerine in-vitro ortamda toksik etkisinin olmadığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, üretilen kompozit doku iskelelerinin doku mühendisliği uygulamalarında kullanılabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to prepare three-dimensional, porous, non-toxic, biocompatible and biodegradible chitosan and chitosan-nanohydroxyapatite scaffolds by using a supercritical carbondioxide (SC-CO2) assisted process for tissue engineering applications. For this purpose; SC-CO2 assisted phase separation and gel drying methods were used. Phase seperation method was decided to be unsuitable for production of 3D scaffolds under predetermined supercritical conditions. For the production of chitosan scaffolds by using SC-CO2 gel drying method, pressure, temperature, drying period and SC-CO2 flow rate conditions were optimized. The scaffolds were characterized by scanning electron microscope (SEM) analysis and the optimum conditions were decided to be 200 bar pressure, 35°C temperature, 5 h drying time and 15g/min SC-CO2 flow rate. In order to investigate the effect of concentration and deacetylation degree (DD) on scaffold formation, different chitosan solutions (5, 3, 2 and 1, wt%) and chitosan with different deacetylation degree (75-85% and 91% DD) were used. SEM analysis revealed that scaffolds prepared by using 2% (w/v) of 75-85% DD chitosan have homogeneous interconnected microporous structure. In the second part of the study, various amounts of nanohydroxyapatite (nHAp) particles (% 0.25, % 0.50 ve % 1.00, wt%) were added to chitosan solution to prepare chitosan-nanohydroxyapatite scaffolds by using SC-CO2 gel drying. Characterization studies were performed by using SEM/EDAX, FTIR-ATR, XRD, TGA, swelling studies, compression tests and pore size distribution analysis. Biodegradability was tested by using chicken egg lysozyme. Cytotoxicity tests were performed according to ISO/EN 109935. The results obtained from characterization studies showed that chitosan-nHAp composite scaffolds prepared by using SC-CO2 provide a suitable microenvironment for in-vitro tissue deveopment.
Benzer Tezler
- Grafen oksit katkılı nanokompozit doku iskelelerinin süperkritik karbondioksit ortamında hazırlanması ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of graphene oxide modified nanocomposite tissue scaffolds using supercritical carbondioxide
SİMGE YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. AYŞE KARAKEÇİLİ
- Biyomedikal uygulamalar için grafen oksit/polimer kompozitlerinin hazırlanması
Preparation of graphene/polymer composites for biomedical applications
EMRE TEKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADRİYE TUZLAKOĞLU
- Süperkritik karbondioksit ile koyun aortunun hücresizleştirilmesi ve karakterizasyonu
Supercritical carbon dioxide-based decellularization and characterization of sheep aorta
KOSAR ZAD GHAFFARI VAHDAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NELİSA TÜRKOĞLU
- Menisküs doku mühendisliği için hibrit doku iskelelerin geliştirilmesi
Development of hybrid scaffolds for meniscus tissue engineering
GİZEM ZİHNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL MURAT AYDIN
- Kornea doku mühendisliği için polimerik ve deselülerize edilmiş matrikslerin hazırlanması
Preparation of polymeric and decellularized matrices for cornea tissue engineering
BAHAR ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL MURAT AYDIN