Lanthanum doped dicalcium phosphate mixed with graphene oxide bone cements as a potential material in biomedical applications
Kemik hatalarında dolgu olarak potansiyel kullanım için grafen oksit / lanthanum katkılı kalsiyum fosfat kemik çimentoları
- Tez No: 690940
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Bu tezde, β-trikalsiyum fosfat (βTCP, βCa3(PO4)2) ve lantan (La) doplanmış βTCP'nin partikülleri ıslak çöktürme yöntemi ile mikrodalga geri akış sistemini kullanarak sentezlenmiştir. Saf dikalsiyum fosfat (DCP) ve La modifiye dikalsiyum fosfat (La-DCP) kemik çimentoları, su varlığında βTCP (veya La- TCP) ile monokalsiyum fosfat monohidrat (MCPM) arasındaki asit / baz reaksiyonuna dayanarak hazırlandı. DCP kemik çimentoları ayrıca ağırlıkça% 1.5-3.5 GO ile karıştırılmıştır. Elde edilen malzemeler XRD, FTIR, SEM, ICP-OES, BET ve helyum piknometre kullanılarak karakterize edildi. βTCP ve La- βTCP partikül yüzeyleri üzerindeki yükleme/salım Fetal sığır serumu (FBS) proteinleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Hücre kültürü çalışmaları, insan osteosarkom hücre hattı (Saos-2) ile gerçekleştirildi. La+3 iyonlarının dahil edilmesiyle, βTCP kristalinin kafes parametrelerinde ilgili genişleme, inhibisyon büyüme oranı ile birlikte gözlendi. βTCP ve La- βTCP malzemeleri mezoporlu yapıdalar, gözenek çapı ve gözenek hacmi La+3 iyonlarının eklenmesiyle genişletildi. Sonuçlar, tüm La-βTCP materyallerinin hücre uyumlu olduğunu onayladı ve La+3 iyonlarının hücre canlılığı ve alkalin fosfataz (ALP) aktivitesi üzerinde katı doza bağlı etkisi gözlendi. DCP kemik çimentolarında, minimum La+3 iyonları (0.090 mol) ilavesiyle, bruşitin fazı monetite dönüştü ve bruşitin plaka benzeri kristalleri sferoid parçacıklara dönüştü. Saos-2 hücrelerinin proliferasyonu, adhezyonu ve osteojenik farklılaşması üzerine deneyler, saf DCP'ye kıyasla 0.225 mol La+3 iyonu eklemenin bu özellikleri desteklediğini gösterdi. DCP kemik çimentolarına GO ilavesiyle, 2La-DCP çimentoların mekanik özellikleri GO ilavesiyle iyileştirilmiştir. GO/2La-DCP kemik çimentoları biyouyumluydu, hücrelerin proliferasyon ve farklılaşma özellikleri GO ilavesiyle önemli ölçüde iyileştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, mesoporous particles of β-tricalcium phosphate (βTCP, βCa3(PO4)2) and lanthanum (La) doped βTCP were synthesized by wet precipitation method attached with a microwave refluxing system. Pure dicalcium phosphate (DCP) and La modified dicalcium phosphate (La-DCP) bone cements were prepared based on acid/base reaction between βTCP (or La- βTCP) and monocalcium phosphate monohydrate (MCPM) in the presence of water. DCP bone cements were also mixed with 1.5-3.5wt.% of graphene oxide (GO). The obtained materials were characterized by XRD, FTIR, SEM, ICP-OES, BET, and helium pycnometer. The loading /releasing analysis of proteins on/from βTCP and La- βTCP disks surfaces were evaluated using Fetal bovine serum (FBS) proteins. In vitro cell culture studies were performed with the human osteosarcoma cell line (Saos-2). Upon incorporating La3+ ions, expansion in lattice parameters of βTCP crystal was observed along with inhibition of growth rate. βTCP and La- βTCP materials were mesoporous in nature. Pore diameter and pore volume were expanded with the incorporation of La3+ ions. The outcomes confirmed that all La-βTCP materials were cytocompatible, and strict dose dependent effect of La3+ ions was observed on cell viability and alkaline phosphatase (ALP) activity. In DCP bone cements, the pure phase of brushite transformed into monetite with minimum addition of La3+ ions (0.090 mole), and the plate-like crystals of brushite turned into spheroid particles. The results of in vitro experiments on proliferation, adhesion, and osteogenic differentiation of Saos-2 cells indicated that the addition of 0.225 mole of La3+ ions promoted these properties compared to pure DCP. With the addition of GO to DCP bone cements, the mechanical properties of 2La-DCP cements improved. As the GO/2La-DCP bone cements were biocompatible, proliferation and differentiation properties of cells were significantly improved with the addition of GO.
Benzer Tezler
- Antiferroelektrik seramiklerin yüksek enerji yoğunluğuna sahip kapasitör ve elektrokalorik uygulamalar için incelenmesi
Investigation of antiferroelectric ceramics for high energy density capacitor and electrocaloric applications
NAMIK KEMAL GÖZÜAÇIK
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT ALKOY
- Lanthanum doped calcium silicate nanoparticles for drug delivery and X-ray contrast imaging
İlaç salımı ve x-ray kontrast görüntüleme için nanopartikül lantanum katkılı kalsiyum silikat
YOUSSOUF ABAKAR ADAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyomühendislikKarabük ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AMMAR ZEİDAN GHAİLAN ALSHEMARY
- Lantan katkılı çinko boratların kinetik parametrelerinin belirlenmesi
Determination of kinetic parameters of lanthanum doped zinc borates
AZİZ HALİT GÖZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiAdıyaman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TOPAKSU
YRD. DOÇ. DR. NİL KÜÇÜK
- Lantanit katkılı yarı iletken ince filmlerin optik özelliklerinin incelenmesi
Optical properties of lanthanide doped semiconductor thin films
ÖZLEM GÜLDALI
Doktora
Türkçe
2017
Endüstri Ürünleri TasarımıSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM OKUR
- Katkısız ve La ile katkılanmış çinko boratların termolüminesans (TL) özelliklerinin incelenmesi ve dozimetrik uygulamalarda kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation thermoluminescence (TL) properties and usage of dosimetric applications of undoped and La doped zinc borates
MERVE ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİL KÜÇÜK