Geri Dön

Nano-hidroksiapatitin kimyasal çöktürme ile sentezinde sıcaklık ve ph etkisi ve polilaktik asit/hidroksiapatit nanokompozitinin 3 boyutlu yazıcıda uygulanması

Effects of temperature and ph on the synthesis of nano-hydroxyapatite powders by chemical precipitation and application of polylactic acid/hydroxiapatite nanocomposite on 3D printer

  1. Tez No: 724949
  2. Yazar: GİZEM MAHMUTOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NİLGÜN KUŞKONMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 77

Özet

Kalsiyum fosfat (CaP) seramikleri grubunda yer alan hidroksiapatit (HA), kemik ve dişin yapısında yer alan, kemik doku hasar onarımlarında veya kaplamalarında kullanılan, hücrelerin çoğalmasına yardımcı bir biyoseramik malzemedir. Farklı üretim yöntemleri olan HA için kolay kontrol edilebilen parametrelere sahip ve maliyeti düşük olan kimyasal çöktürme yöntemi tercih edilmiş olup nano boyutta tanecikler elde edilmiştir. Kalsiyum nitrat tetrahidrat [Ca (NO3)2 · 4H2O] ve diamonyum fosfat [(NH4) 2HPO4] tozu kullanılarak beş farklı pH (7,8,9,10,11) ve altı farklı kalsinasyon sıcaklıklarında (600,700,800,900,1000,1100°C) kimyasal çöktürme yöntemi ile toplamda otuz farklı hidroksiapatit tozu üretilmiştir. HA tozlarına FTIR, SEM, EDX, XRD, hücre kültürü, zeta potansiyel testleri yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları incelerek, pH 11 ve 600° C'de üretilen nano HA tozları ile ilerlenmesine karar verilmiştir. Biyouyumlu ve HA ile bağdaşan PLA 3B biyoyazıcıda uygulama kolaylığı nedeniyle tercih edilmiştir. Ağırlıkça %15 PLA ile kloroformlu solüsyon hazırlanıp içerisine üç farklı oranda (%1-1,5-1,75) nano HA tozları ilave edilmiştir. Kemik yapısındaki gözeneklilik dikkate alınarak Solid Work ile tasarlanan çizim SSD kart ile modifiye edilmiş Ultimaker+2 biyoyazıcıya aktarılıp, %70 porozite oranına sahip 10 katlı iskele 3B yazıcıda uygulanmıştır. Üretilen iskelelere FTIR, SEM ve çekme testleri yapılıp sonuçlar yorumlanmıştır. Partükül testi sonuçlarından nano boyutta üretildiği görülen HA tozlarının, in vitro hücre test sonuçlarında biyouyumlu olduğu görülmüş ve 3B yazıcıda 10 katman üretilen HA/PLA biyokompozit iskelenin kemik doku uygulamaları alanında oldukça faydalı olabileceği kanıtlanmıştır.

Özet (Çeviri)

Hydroxyapatite (HA), which is in the group of calcium phosphate (CaP) ceramics, is a bioceramic material that helps the proliferation of cells used in bone tissue damage repairs or coatings in the structure of bones and teeth. There are different production methods of HA and among these methods, the chemical precipitation method with easily controllable parameters and low cost was preferred and nano-sized particles were obtained. Using calcium nitrate tetrahydrate [Ca (NO3)2 · 4H2O] and diammonium phosphate [(NH4) 2HPO4] powder at five different pH (7,8,9,10,11) and six different calcination temperatures (600,700,800,900,1000,1100°C) a total of thirty different hydroxyapatite powders were produced by chemical precipitation method. FTIR, SEM, EDX, XRD, cell culture, zeta potential tests were performed on HA powders. By examining the results of the analysis, it was decided to proceed with nano HA powders produced at pH 11 and 600°C. PLA, which is biocompatible and compatible with HA, was preferred in 3D bioprinters due to its ease of application. A chloroform solution was prepared with 15% PLA by weight and nano HA powders were added in three different ratios (1-1.5-1.75%). Considering the porosity in the bone structure, the drawing designed with Solid Work at a rate of 70% porosity was transferred to an SSD card, then transferred to a modified Ultimaker+2 bioprinter and applied on a 10-layer scaffolding 3D printer. FTIR, SEM and tensile tests were performed on the produced scaffolds and the results were interpreted. HA powders, which were seen to be produced in nano size from the particle test results, were found to be biocompatible in in vitro cell test results. It has been proven that the HA/PLA biocomposite scaffold, produced in 10 layers on a 3D printer, can be very useful in the field of bone tissue applications.

Benzer Tezler

  1. Çözelti yanma sentezinde farklı yakıtlar kullanılarak hidroksiapatit üretimi

    Production of hydroxyapatite using different fuels in solution combustion synthesis

    DENİZ ALTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ

  2. Doğal izole edilmiş biyoseramiklerden elektrospinning yöntemi ile polimerik biyokompozit malzeme eldesi

    Polymeric biocomposite material production from naturally isolated bioceramics via electrospinning method

    ERDİ BULUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    BiyomühendislikFırat Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜL TOSUN

    YRD. DOÇ. DR. YEŞİM MÜGE ŞAHİN

  3. Biyomimetik yöntemle yeni nesil dental restoratif malzemelerin üretimi

    Production of novel dental restorative materials by using biomimetic technique

    AYSU AYDINOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Diş HekimliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AFİFE BİNNAZ HAZAR

  4. Surface modification of titanium substrates with nano hydroxyapatite coated chitosan microspheres

    Nano hidroksiapatit kaplı kitosan mikroküreler ile titanyum malzeme yüzeylerinin değiştirilmesi

    BURCU DOYMUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA NEŞE KÖK

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SAKİP ÖNDER

  5. Karbon nano tüp takviyeli biyoaktif seramik tozlarının sentezi, karakterizasyonu ve Ti-6Al-4V alaşımı üzerine kaplanması

    Synthesis of carbon nanotube reinforced bioactive ceramic powders and electrophoretic deposition on Ti-6Al-4V alloys

    CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CENGİZ KAYA