Electrospinning of polycaprolactone / bovine gelatin / bovine hydroxyapatite biomimetic composite nanofibers
Elektrospinning yöntemi ile polikaprolakton / sığır jelatini/ sığır hidroksiapatit kullanılarak biyomimetik kompozit nanofiber üretimi
- Tez No: 507035
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN BEDİR, PROF. DR. SABRİ ALTINTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Bu çalışmada elekrospinning yöntemi ile polikaprolakton (PCL)/ sığır jelatini (GE)/ sığır hidroksiapatit (BHA) biyomimetik kompozit nanofiber iskeleleri, kemik doku onarımı uygulamalarında kullanılmak üzere üretilmiştir. Hazırlanan polimer çözeltilerindeki BHA konsantrasyon ve GE konsantrasyon değişiminin, üretim süreci ve nanofiberler üzerine olan etkileri incelendi. Yapılan deneylerde toksik etki yaratmayan çözücü sistemi seçilerek elektrospinnin yöntemi ile üretilmiş PCL/GE/BHA nanofiberlerin fiziksel, morfolojik, kimyasal, mekanik ve biyolojik özelliklerinin incelenmiştir. Üretim esnasında hazırlanan polimer çözeltilerinin fiziksel özellikleri yoğunluk, viskozite, yüzey gerilimi ve elektrik iletkenliği ölçülerek belirlenmiştir. Nanofiber doku iskelelerinin morfolojik analizleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. Elde edilen nanofiberlerin kimyasal bağları Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile analiz edilmiştir. Üretilen nanofiberlerin maksimum çekme dayanımı (UTS), maksimum çekme dayanımındaki şekil değiştirme ve uzama, kopma gerilmesi gibi mekanik özellikleri mekanik çekme testi ile belirlenmiştir. Nanofiber doku iskelelerinin hücre canlılığı ve tutunması gibi biyolojik özellikleri MTT Hücre Proliferasyonu ve SEM Protokolü uygulanarak test edilmiştir. Morfolojik analiz sonuçları (SEM), nanofiber doku iskelelerinin fiber çapı değerleri sırasıyla 119 ± 31 nm, 149 ± 44 nm, 306 ± 68 nm, 241 ± 55 nm ve 384 ± 84nm olduğunu göstermiştir. Deney sonuçlarına göre, nanofiber doku iskelelerinin maksimum çekme dayanım değerlerinin 9.1± 0.6 MPa, 15.7 ± 1.4 MPa, 15.8 ± 5.0 MPa, 30.9 ± 16.0 MPa ve 15.8 ± 2.3 MPa olduğu tespit edilmiştir. Hücre tutunması SEM ile gözlemlenmiştir. MTT test sonucuna göre, 72 saat boyunca hiçbir numunede sitotoksik etki gözlenmemiştir. Hücre proliferasyonu ve canlılığı test sonuçlarının istatistiksel anlam taşımasıyla birlikte üretilen nanofiber doku iskelelerinin osteoblast benzeri insan hücresi ve fibroblast fare hücresi ile biyouyumlu olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, Polycaprolactone (PCL) / Bovine Gelatin (GE) / Bovine Hydroxyapatite (BHA) biomimetic composite nanofiber scaffolds are manufactured for bone tissue regeneration applications by electrospinning. By controlling BHA concentration and GE concentration in the polymer solutions, the effects of the changes on the manufacturing process and on the nanofiber scaffolds are determined. The physical, morphological, chemical, mechanical and biological properties of PCL/GE/BHA electrospun nanofibers are produced by choosing a non-toxic solvent system. Physical properties of nanofiber scaffolds are recorded by measuring density, viscosity, surface tension and electrical conductivity. Morphological analyses of the nanofiber scaffolds are studied in SEM. Chemical bonds of the nanofiber scaffolds are analyzed by FTIR. Mechanical properties of the scaffolds are determined by using tensile test. Biological properties of the nanofiber scaffolds such as cell viability and attachment are tested by MTT Proliferation Assay and SEM Protocol for 24, 48 and 72 hours. The results of the morphological analyses (SEM) show that the fiber diameters of the nanofiber scaffolds are 119 ± 31 nm, 149 ± 44 nm, 306 ± 68 nm, 241 ± 55 nm and 384 ± 84 nm respectively. The experimental results show that ultimate tensile strength (UTS) of the nanofiber scaffolds are 9.1 ± 0.6 MPa, 15.7 ± 1.4 MPa, 15.8 ± 5.0 MPa, 30.9 ± 16.0 MPa and 15.8 ± 2.3 MPa. Cell attachment and spreading on the samples are observed in SEM. There is no cytotoxicity effect observed by MTT test for 72 hours. As a result of cell proliferation and viability analysis, there are biocompatible samples observed compatible with human osteoblast-like cells and mouse fibroblast cells with statistically significant results.
Benzer Tezler
- Hücresizleştirilmiş sığır gözü kası ve PCL-kas matriksi doku iskeleleriyle göz kası rejenerasyonu
Extracellular muscle regeneration by decellularized bovine muscle and PCL-muscle matrix composite tissue scaffolds
FATMA YÜLEK
Doktora
Türkçe
2021
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Functionally graded scaffolds for the engineering of interface tissues using hybrid twin screw extrusion/electrospinning technology
Başlık çevirisi yok
CEVAT ERİŞKEN
Doktora
İngilizce
2008
Mühendislik BilimleriStevens Institute of TechnologyPROF. DİLHAN M. KALYON
PROF. HONGJUN WANG
- Perikardiyal sıvı karakterizasyonu ve doku mühendisliği çalışmalarında ekstrasellüler matriks olarak kullanımının araştırılması
Characterization of pericardial fluid and investigation for using as extracellular matrix in tissue engineering applications
DİLEK SÖNMEZER
Doktora
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriErciyes ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA LATİFOĞLU
- Nanofiber-desenli polimerik membranlar: Yüzey kimyası, topografisi ve hücresel etkileşimler
Nanofiber-patterned polymeric membranes: Surface chemistry, topography and cellular interactions
MURAT ŞİMŞEK
Doktora
Türkçe
2014
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Polikaprolaktonun elektrostatik eğirmesi ve RGD yüzey modifikasyonu ile periferik sinir iyileşme kanalları üretim ve karakterizasyonu
Production and characterization of nerve regeneration conduits by electrospinning of polycaprolactone and RGD surface modification
ERDİNÇ POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilim ve TeknolojiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
PROF. DR. DELING KONG