Yapay organlar için biyobozunur üç boyutlu dokuma önşekil yapıların geliştirilmesi
Development of biodegradable three dimensional (3D) woven preform structures for artificial organs
- Tez No: 713732
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR BİLİŞİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği, Textile and Textile Engineering
- Anahtar Kelimeler: 3D dokuma önşekil, poliglikolik asit (PGA) lifi, lif ve boşluk hacmi, lif ve boşluk geometrisi, yapay organ, 3D woven preform, polyglycolic acid (PGA) fiber, fiber volume fraction and void fraction, fiber and void geometries, artificial organ
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
Bu çalışmada yapay organ uygulamaları için biyobozunur poliglikolik asit (PGA) lifli üçboyutlu (3D) önşekil yapılar geliştirilmiştir. 3D yapılar, tamamı ile ortogonal, bezayağı-ortogonal ve tamamı ile bezayağı olmak üzere üç farklı iç yapıda tasarlanmıştır. Bu amaçla 3D yapıların üretimi için Erciyes Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Nano/Mikrolif Önşekil Tasarım ve Kompozit Laboratuarında bir aparat tasarlanmış ve üretimleri gerçekleştirilmiştir. 3D PGA lifli yapay organ uygulamaları (yapay diz kapağı) için temsili önşekiller geliştirilmiş ve bunlar üzerinde optik yöntem destekli geometrik ölçümler yapılmıştır. Bunlar, kısmi lif hacimleri ve boşluklar, toplam lif hacimleri ve boşluklar, 3D önşeklin içindeki iplik kesit geometrisi, boşluk geometrisi, iplik setlerinin sıklıkları (çözgü, atkı ve ya da Z-iplik) ve kıvrım oranlarıdır. 3D ortogonal, yarı kesişmeli (düzlemde ortogonal-düzlem dışında bezayağı kesişmeli) ve tamamı ile bezayağı kesişmeli önşekillerin toplam lif hacimlerinde belirli bir farklılık gözlenmiştir. Bunun iplik setlerindeki yapının düzlemdeki ve düzlem dışındaki kıvrımlardan kaynaklandığı ve dokudaki kesişmelerin yapının boşluk ve iplik geometrisini de etkilediği sonucuna varılmıştır. Ayrıca, Z-ipliklerinin yapıyı katmanlar arası bağlaması nedeni ile integral ve kompakt bir forma getirdiği tespit edilmiştir. 3D yapıların lif hacimleri için geometrik bir model geliştirilmiş ve 3D önşekillerin kısmi lif ve boşluk oranları ile toplam lif hacimleri ve boşluk oranları tahminlenmiştir. Geliştirilen modelden elde edilen değerler sonlu elemanlar esaslı algoritma (TEXGEN) ve ölçülen değerlerle karşılaştırılmıştır. Geometrik modelden elde edilen kısmi lif hacimleri ve toplam lif hacim değerleri TEXGEN ve ölçüm değerleri ile uyumlu çıkmıştır. Bu çalışmadan elde edilen verilerden görüleceği üzere biyobozunur 3D önşekil yapıların yapay organ uygulamaları için kullanım potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, biodegradable polyglycolic acid fiber based three dimensional (3D) preform structures for artificial organ applications were developed. 3D preforms were designed as three different structures including fully orthogonal, plain-orthogonal and fully plain unit cells. For this purpose, an instrument was designed to make 3D preforms in Nano/Microfiber Preform Design and Composite Laboratory in Erciyes University, Department of Textile Engineering and 3D woven preforms were successfully produced. Representative preforms were developed for the 3D PGA fiber artificial organ (artificial knee cap) applications and optic based geometric measurements on 3D PGA fiber preforms were fulfilled. These were partial fiber volume fractions and void fractions, total fiber and void fractions, yarn cross-section geometry in 3D preform, void geometry, density of yarn sets (warp, weft and binder or Z-yarn) and crimp ratios. It was observed that total fiber volume fractions of developed 3D orthogonal, semi-interlaced (in-plane orthogonal- out-of-plane plain interlace) and fully plain interlaced preforms were different. This was because of the crimps of yarn sets in in-plane and out-of-plane of structure, and it was also identified that interlacement in structures affected their yarn geometry and void geometry. Furthermore, it was found that Z-fiber in the preforms provides integral and compact forms due to the layer-to-layer textile bonding. A model was developed for the fiber volume fractions of 3D preforms, and partial fiber volume fraction and void fraction along with total fiber volume and empty space ratios were successfully predicted. Data computed from the developed model were compared with a finite element model based algorithm (TEXGEN) and measured values. Partial and total fiber volume fraction values received from the developed geometric model were compatible compared to the TEXGEN and measured values. It can be concluded that biodegradable 3D PGA fiber based preforms have a potential to be used in artificial organ applications.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of PCL/lignin sponges for bone tissue engineering applications
Kemik doku mühendisliği uygulamaları için PCL/lignin süngerlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
GİZEM ELMALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA NEŞE KÖK
- Preparation of biocomposites using spray dryer and their applications in drug delivery systems
Püskürtmeli kurutucu ile biyokompozitlerin hazırlanması ve ilaç taşınım sistemlerinde kullanımı
ERHAN ÖZSAĞIROĞLU
Doktora
İngilizce
2015
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Bitki ekstraktı içeren polimerik nanofiber membranların üretimi ve yara iyileşmesi için kullanım potansiyellerinin araştırılması
Production of polymeric nanofiber membranes containing plant extract and investigation of their potential for the use on wound healing
ZELİHA ESRA ÇAKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikYalova ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE TUZLAKOĞLU
- Preparation and characterization of chitosan-polyethylene glycol microspheres and films for biomedical applications
Kitosan-polietilen glikol mikroküre ve filmlerinin biyomedikal uygulamalar için hazırlanması ve karakterizasyonu
İSMAİL DOĞAN GÜNBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN HASIRCI
- Çinko esaslı antibakteriyel biyobozunur malzemelerin üretimi ve yüzey özelliklerinin mikro ark oksidasyon yöntemiyle geliştirilmesi
Production of zinc based antibacterial biodegradable materials and improvement of surface properties by the micro arc oxidation process
AYBÜKE AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YILMAZER