The effect of strontium-containing silicon-doped hydroxyapatite ceramics on bone defect healing
Kemikte defekt iyileşmesine stronsiyum içeren silisyum hidroksiapatit seramiklerinin etkisi
- Tez No: 387749
- Danışmanlar: PROF. DR. FEZA KORKUSUZ, PROF. DR. MÜRVET VOLKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Hidroksiapatit(HA) temelli seramikler kemikte defekt tedavisi için son 30 yıldan beri geliştirilmektedir. HA kırılgan bir yapıda olduğu için, mekanik direncinin, biyouyumluluğunun arttırılması ve kemikle bütünleşmesini sağlamak için çeşitli elementlerle desteklenmeye çalışılmaktadır. Kemik morfogenetik protein(BMP) içeren kompozitler, implantın kemikle bütünleşmesini ve yeni kemik oluşumu arttırır. Stronsiyum(Sr) kemik rejenerasyonunu teşvik edip, kemik rezorpsiyonunu önlediği için osteoporoz tedavisinde kullanılmaktadır.Bu çalışmada Silisyum(Si) ve Sr ile desteklenmiş HA seramikleri, BMP-2 ile takviye edilerek kortikal kemikte defekt tedavisi açısından değerlendirilmiştir. Seramikler karakterizasyon testlerinin ardından mekanik açıdan test edilmiştir. Seramiklerden Sr salımı da incelenmiştir. Ayrıca,biyoseramikler, hücre kültürü ve in vivo koşullarda değerlendirilmiştir.HA'nın X ray-difraksiyon testi sonuçları diğer araştırmaların sonuçlarına uyum göstermiştir ve Sr-Si-HA seramiklerinin intensity değerleri HA ile benzerlik göstermektedir. Seramiklerin gözenekliliklerinin % 36.9-41.6 oranında olduğu tespit edilmiştir. Sr(1000ppm)-Si-HA seramiklerinin kompresyon direnci 117.51 MPa olarak ölçülmüştür ve bu değer karşılaştırılan diğer seramikler gruplarınınkinden daha yüksektir. Sr(1000ppm)-Si-HA veSr(250ppm)-Si-HA gruplarında istikrarlı Sr salımı gözlenmiştir. Hücre kültür sonuçlarına göre, Sr(1000ppm)-Si-HA ve Sr(250ppm)-Si-HA seramiklerinin hücresel proliferasyon etkisi diğer gruplardan daha fazla ölçülmüştür.Seramiklere BMP ilavesi ile hücre kültür ortamında alkalen fosfataz (ALP)aktivitesinde ve DNA miktarında artış gözlenmiştir. In vivo deney sonuçlarına göre, implantasyondan 4 hafta sonra, BMP-Sr-Si-HA grubunda diğer gruplara göre daha yüksek kemik mineral yoğunluğu 0.304±0.02 g/cm2 olarak gözlenmiştir. Ancak grupların BMD değerleri arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak anlamlı çıkmamıştır. Buna rağmen mikro bilgisayarlı-tomografi analiz ve histolojik incelemelere göre, BMP-Sr-Si-HA ve Sr-Si-HA seramikleri,tibiadaki kortikal defekt alanlarında yeni kemik oluşumunu diğer gruplara oranla daha çok arttırmıştır. Bu çalışmanın sonuçları ortopedik problemlerin tedavisinde Sr içeren biyoseramiklerin araştırmalarını teşvik etmektedir.
Özet (Çeviri)
Hydroxyapatite (HA) based bioceramics have been developed to treat bone defects for the last 30 years. Doping HA with elements is a common approach to increase mechanical strength, biocompatibility and osteointegrity. Bone morphogenetic protein (BMP)-containing bioceramic composites enhance osteointegrity and induce bone formation. Strontium(Sr) is currently used to treat osteoporosis clinically as this element inhibits bone resorption and stimulates bone formation. In this study, HA was doped with silicon (Si), Sr, BMP-2 and evaluated in cortical bone defect healing. Ceramics were produced and tested mechanically after characterization. Sr release from ceramics was assessed.Ceramics were further evaluated in in vitro and in vivo conditions X-ray diffraction analysis results of HA were in line with the literature and Sr-Si-HA ceramics showed similar intensities with HA. Ceramics had 36.9 to 41.6% porosity. Compression strength of Sr1000-Si-HA ceramics was 117.5 MPa which was more than that of the other groups. Consistent Sr release was observed in the Sr1000-Si-HA and the Sr250-Si-HA groups.Sr1000-Si-HA and Sr250-Si-HA ceramics showed higher cellular proliferation rates than the other groups in vitro. BMP addition increased alkaline phosphatase activities and DNA amounts. BMP-Sr-Si-HA group presented higher (0.304±0.02 g/cm2) bone mineral density values than the other groups 4 weeks after implantation however differences between groups were not significant in vivo. Sr-Si-HA and BMP-Sr-Si-HA composites stimulated new bone formation at cortical bone defects of tibia according to micro computerized-tomography and histological results. Findings of this study promote future research on Sr containing bioceramics in treatment of orthopedic problems.
Benzer Tezler
- Pirinç kabuğu kökenli silika içerikli MgO, SrO ve Al2O3 ilaveli 45S5 biyoaktif cam üretimi ve karakterizasyonu
Production of 45S5 bioactive glass obtained silica from rice husk ash doped with MgO,SrO and Al2O3 and its characterization
ZEYNEP ANIL KONUKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİL YÜCEL
- SR katkılı A360 alüminyum alaşımlarında termomekanik işlemin mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investıgatıon of the effect of thermomechanıcal process onmechanıcal propertıes of A360 alumınum alloys wıth SR doped
ALPER KARAKOCA
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR OSMAN YILMAZ
- Stronsiyum içeren al-7si alaşımının yüksek sıcaklık oksidasyonu
The high temperature oxidation of strontium containing al-7si alloy
GÜRER ZEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM KAHRUMAN
- Yüksek basınçlı enjeksiyon döküm ötektik Al-Si alaşımlarında modifiye edici ve tane inceltici elementlerin etkisi
Investigation of modifier elements effect in the high pressure injection casting for eutectic Al-Si alloys
ALPASLAN KILIÇARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATEM AKBULUT
- AlSi9Cu3 ve AlSi10Mg basınçlı alüminyum döküm alaşımlarına bor ve stronsiyum ilavesinin Cr3+ dönüşüm kaplaması sonrası korozyon direncine etkisi
Effect of boron and strontium addition to AlSi9Cu3 and AlSi10Mg aluminum die casting alloys on corrosion resistance after Cr3+ conversion coating
BERKAY SAVAŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ