Geri Dön

Patient-specific orthopedic implant design and production with tissue engineering method

Doku mühendisliği yöntemi ile hastaya özel ortopedik implant tasarımı ve üretimi

PDF İndir

  1. Tez No: 583408
  2. Yazar: SENEM BÜYÜKSUNGUR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI, PROF. DR. NESRİN HASIRCI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 150

Özet

Kişiselleştirilmiş ve hastaya özel doku mühendisliği ürünleri düzensiz kemik hasarlarını tedavi etmek için gereklidir. Bu çalışma, 3B basılmış iki farklı doku iskelesinin hazırlanışını sunmaktadır. 1) PCL bazlı, nanohidroksiapatit (HAp) ve poli(propilen fumarat) (PPF) ile modifiye edilmiş iskeleler ve 2) Hücre taşıyan 3B basılmış PCL/GelMA hibrid iskeleler. 3B basılmış PCL bazlı iskeleler, HAp veya HAp/PPF ile kaplanmış ve bu kaplamalar sırasıyla osteokondüktiviteyi ve basma mekanik dayanımını arttırmıştır. Sitotoksisite, irritasyon ve implantasyon testleri iskelelerin biyouyumlu olduklarını kanıtlamıştır. Bu iskeleler tavşan kemik iliği kök hücreleri (BMSC) eklenerek ve eklenmeyerek tavşan femurlarına implante edilmiştir. Kemik rejenerasyonu, implantasyon sonrası 4. ve 8. haftalarda mikro BT, mekanik testler ve histolojik açıdan incelenmiştir. BMSC ekilmiş PCL/HAp/PPF iskelelerinin doku rejenerasyonunu oldukça arttırdığı ve implantasyondan 8 hafta sonra implante edilmiş femurların basma ve çekme direngenlik değerlerinin (394 ve 463 N/mm), sağlıklı tavşan femurunun basma ve çekme direngenlik değerinden (316 ve 392 N/mm) anlamlı derecede yüksek olduğu gözlenmiştir. Bu sonuçlar iskelelerin kemik ile uyum içinde olduğunu ve kemik rejenerasyonu için hastaya özgü iskelelerin üretiminin potansiyelini ortaya koymuştur. PCL/GelMA 3B hibrid iskeleler, her iki polimerin yan yana basılmasıyla üretilmiştir. Bu iskelelerin basma elastik modülü (102±10 MPa) insan trabeküler kemiğiyle (50-100 MPa) karşılaştırılabilir düzeydedir. Diş Pulpa Kök Hücreleri (DPSC) GelMA içerisine yüklenmiş ve PCL fiberler arasına basılmıştır. Basımdan sonra, DPSC hücreleri % 90 oranında canlı kalmış ve 21. günde osteojenik farklılaşmayı gösteren mineralize olmuş nodüller gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Customized and patient specific, tissue engineered constructs are needed for the treatment of irregular shaped bone defects. This study presents the preparation of two different 3D printed scaffolds. 1) PCL-based scaffolds modified with nanohydroxyapatite (HAp) and poly(propylene fumarate) (PPF), and 2) Cell carrying hybrid scaffolds of PCL/GelMA. 3D printed, PCL-based scaffolds were coated with HAp or HAp/PPF before cell seeding and their presence enhanced osteoconductivity and compressive mechanical strength of the scaffold, respectively. Cytotoxicity, irritation and implantation tests showed the biocompatibility of the scaffolds. These scaffolds were implanted into femurs of rabbits either with or without seeding Rabbit Bone Marrow Stem Cells (BMSCs). Bone regeneration was studied with micro CT, and mechanical and histological tests after 4 and 8 weeks of implantation. Tissue regeneration on BMSC seeded PCL/HAp/PPF scaffolds was improved significantly, and after 8 weeks of implantation, compressive and tensile stiffness of femurs (394±25 and 463±10 N/mm) were significantly higher than that of the healthy rabbit femur (316±10 and 392±10 N/mm). The results demonstrate compatibility of the scaffold with bone, and thepotential of the scaffold for use in the production of patient-specific implants for effective bone regeneration. PCL/GelMA hybrid scaffolds were fabricated by printing the polymers side-by-side. The compressive moduli of the scaffolds (102±10 MPa) were comparable with that of human trabecular bone (50–100 MPa). Dental pulp stem cells (DPSCs) were loaded in GelMA and printed between PCL fibers. After printing, 90% of DPSCs were alive and mineralized nodules were observed on day 21 demonstrating osteogenic differentiation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    486627

    Kafatası kayıplarının onarılması için kişiye özel implant tasarımı ve üretimi

    Patient specific implant design and production for closure of skull defects

    BURAK OĞUZHAN SAVAŞER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    BiyomühendislikTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN EROĞUL

  2. Tez No

    387576

    Modeling the severe plastic and cyclic deformations of structural and biomedical alloys by incorporating microstructure – mechanical property relationship

    Mikroyapi - mekanik özellik i̇lişkisi yardımıyla yapısal ve biyomedikal alaşımların çevrimsel ve ağır plastik deformasyonlar altında modellenmesi

    ORKUN ÖNAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Makine MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DEMİRCAN CANADİNÇ

  3. Tez No

    793801

    Skolyoz cerrahisi planlanan hastalar için tıbbi görüntülemeyöntemleri kullanılarak, kişiye özel üç boyutlu pedikül vidakılavuzlarının tasarlanması

    Designing personalized three-dimentional pedicle screw guides using medical imaging methods for patients planned for scoliosis surgery

    ARZU SEÇİL SARIBAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyomühendislikDokuz Eylül Üniversitesi

    Biyomekanik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET KARAKAŞLI

  4. Tez No

    820316

    Skolyoz cerrahisinde üç boyutlu yazıcı teknolojisi ile oluşturulan birebir boyuttaki hasta modelinin deformite anlama, sınıflama ve ameliyat planlamasına etkisi

    The effect of the one size patient model created with three-dimensional printing technology in scoliosis surgery on deformity understanding, classification and surgery planning

    VOLGA ÖZTÜRK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Ortopedi ve TravmatolojiEge Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ANIL MURAT ÖZTÜRK

  5. Tez No

    596354

    Kırık cerrahisi sonrası enfeksiyöz komplikasyonların takibinde mevcut belirteçlere kıyasla presepsin'in kullanılabilirliği

    Usefulness of presepsin in evaluation of infectious complications after fracture surgery compared to conventional markers

    BAKİ AVŞAR UZUN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Ortopedi ve TravmatolojiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. GÜVEN BULUT

Geri Dön