3d porous composite scaffold of PCL-PEG-PCL/Sr2+ AND Mg2+ IONS CO-doped borate hydroxyapatite for bone tissue engineering
Kemik doku mühendisliği için PCL-PEG-PCL/stronsiyum ve magnezyum iyonları ilave edilmiş bor katkılı hidroksiapatit ile 3 boyutlu gözenekli komposit iskele üretimi
- Tez No: 694526
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS, PROF. DR. AYŞEN TEZCANER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, 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: 144
Özet
Biyoseramik/polimer kompozit sistemler, kemik doku mühendisliği (BTE) alanında sert doku hasarlarının tedavisinde önem kazanmıştır. Bu kapsamda, kemik hasar alanında kemik rejenerasyonunu sağlayabilen, farklı miktarlarda B, Sr ve Mg çoklu katkılı hidroksiapatit (HA) içeren 3 boyutlu gözenekli kompozit PCL-PEG-PCL iskelelerinin geliştirilmesi, ayrıca hem inorganik faz miktarının hem de gözenekliliğin mekanik ve biyolojik özellikler üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. B-Sr-Mg çoklu katkılı HA'lar mikrodalga ışınımı yöntemiyle sentezlenmiş ve örnekler 700, 900 ve 1100°C'de sinterlenmiştir. Mikroyapısal, mekanik ve biyolojik karakterizasyon sonuçları değerlendirilmiş ve iskele yapımı için 1100°C'de sinterlenmiş 4 farklı grup seçilmiştir. Daha sonra PCL-PEG-PCL kopolimeri halka açma polimerizasyon yöntemi ile başarılı bir şekilde sentezlenmiş ve FTIR, 1H NMR ve GPC analizleri ile karakterize edilmiştir. Farklı miktarlarda hidroksiapatit (HA) (ağırlıkça %10 ve %20) içeren PCL-PEG-PCL kompozit iskeleler, basma-kalıplama ve partikül uzaklaştırma yöntemi kullanılarak istenen gözeneklilik (%50 ve %60) seviyesinde üretilmiştir. İskelelerde HA varlığı mekanik özellikleri iyileştirmiştir. İskelelerin basma dayanımı 9,32-24,27 MPa arasında olup, %20 2Sr0.5BHA içeren iskelerlerde maksimum basma dayanımı tespit edilmiştir. Göreceli hücre canlılığı (%) testinde en yüksek canlılık HA ve 2Sr0.5BHA içeren iskelelerde gözlenmiştir. 2Sr0.5BHA içeren iskeleler üzerindeki hücrelerin spesifik ALP aktivite seviyesi, kontrol grubuna göre önemli ölçüde (2,6 kat) daha yüksektir. 2Sr0.5BHA içeren PCL-PEG-PCL kompozit iskelelerin BTE'de kullanılma potansiyeli olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Bioceramic/polymer composite systems have gained importance in treating hard tissue damages using bone tissue engineering (BTE). In this context, it was aimed to develop 3D porous composite PCL-PEG-PCL scaffolds containing different amounts of B, Sr and Mg multi-doped hydroxyapatite (HA) that can provide bone regeneration in the bone defect area and to investigate the effect of both the amount of inorganic phase and the porosity on the mechanical and the biological properties. B-Sr-Mg multi-doped HAs were synthesized by microwave irradiation method and samples were sintered at 700, 900 and 1100°C. Microstructural, mechanical and biological characterization results were evaluated and 4 different groups sintered at 1100°C were selected for scaffold construction. Then, PCL-PEG-PCL copolymer was successfully synthesized with ring opening polymerization method and characterized by FTIR, 1H NMR and GPC analyses. PCL-PEG-PCL composite scaffolds containing different amounts of hydroxyapatite (HA) (10% and 20 wt%) were produced with the desired porosity (50% and 60%) by compression-molding/particulate leaching method. Presence of HA in the scaffolds improved the mechanical properties. Compressive strength of the scaffolds was between 9.32-24.27 MPa and 20% 2Sr0.5BHA scaffolds were found to have the maximum compressive strength. In the relative cell viability (%) test, the highest viability was observed on the scaffolds with HA and 2Sr0.5BHA. The specific ALP activity level of the cells on the scaffolds containing 2Sr0.5BHA was significantly higher (2.6 times) than that of the control group. It was concluded that PCL-PEG-PCL composite scaffolds with 2Sr0.5BHA have the potential to be used in BTE.
Benzer Tezler
- Kemik doku mühendisliğine yönelik sitrat içeren iskele yapıların 3b baskı ile üretilmesi ve etkinliğinin değerlendirilmesi
Producing with 3d printing and evaluation of efficiency of scaffold structures containing citrate for bone tissue engineering
MÜGE MUŞMULA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Polimer Bilim ve TeknolojisiSüleyman Demirel ÜniversitesiRejeneratif Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR SEZER
- Fabrication and characterization of pcl-nha composite scaffolds by using non-solvent induced phase separation technique in bone tissue engineering
Kemik dokusu mühendisliğinde solvent olmayan indüklenmiş faz ayırma tekniği kullanarak pcl-nha kompozit iskeleme fabrikasyonu ve karakterizasyonu
MEHMET SERHAT AYDIN
- Analysis of PCL based functionally gradient bone scaffolds fabricated using NIPS based 3D printing
NIPS tabanlı 3B baskı kullanılarak üretilen PCL tabanlı fonksiyonel gradyent kemik iskelelerinin analizi
HATİCE KÜBRA BİLGİLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLLÜ KIZILTAŞ ŞENDUR
- Biyobasım ve doku mühendisliğiyle sinoviyal sıvıdan elde edilecek kök hücrelerle kıkırdak defekti onarımı
Repair of cartilage defects with stem cells derived from synovial fluid with bioprinting and tissue engineering
ESRA DURSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikSağlık Bilimleri ÜniversitesiDoku Mühendisliği Anabilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN TÜRKER BORAN
- Stereolitografi yöntemi ile 45S5 ve 70S biyoaktif cam katkılanmış polikaprolakton ve polilaktik asit kompozit kemik iskelesi üretimi
Production of 45S5 and 70S bioactive glass doped polycaprolactone and polylactic acid composite bone scaffolds by stereolithography
DENİZ SAKARYA
Doktora
Türkçe
2024
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİL YÜCEL
DOÇ. DR. YEŞİM MÜGE ŞAHİN