Geri Dön

Biyomedikal uygulamalar için ekstrüzyon prosesi kullanılarak hibrit biyonanokompozitlerin geliştirilmesi

Development of hybrid bionanocomposites using extrusion process for biomedical applications

  1. Tez No: 907351
  2. Yazar: BEHRİS KILIÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUALLA ÖNER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 108

Özet

PHBV poli(3-hidroksibütirat-ko-3-hidroksivalerat), polihidroksialkanoat tipi termoplastik lineer poliesterdir. Bakteriler tarafından doğal olarak üretilir; biyobozunurdur, biyouyumludur ve toksik değildir. PHBV, ambalajlarda, biyomedikal cihazlarda ve kontrollü ilaç salınımında kullanılmaktadır. Hidroksiapatit (HAP), kemiğin ana mineral bileşenidir; biyolojik olarak örneğin mercan, sığır veya deniz yosunundan veya sentetik olarak elde edilir. Mükemmel biyouyumluluk ve biyoaktiviteye, osteokondüktif ve osteoindüktif özelliklere sahiptir. Çinko oksit (ZnO) nanokristalleri, yüksek hacim/alan oranı, yüksek kristal yapısı, yüksek termal iletkenlik, düşük termal genleşme katsayısı, iyi mekanik özellikleri ve antibakteriyel aktivite özelliklerine sahiptir. Bu çalışmada, ZnO ve silisyum katkılı hidroksiapatit (SiHAP) parçacıklarını içeren PHBV matrisli hibrit biyonanokompozitler eriyik işleme yöntemi ile hazırlanmıştır. ZnO ve SiHAP katkılarının PHBV'nin kristalizasyonu, termal ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri SEM, XRD, FTIR, TGA ve DMA analizleri ile incelenmiştir. Ayrıca kompozitlerin biyouyumluluk ve antibakteriyel özellikleri de incelenmiştir. Sadece ZnO içeren kompozitlerde, konsantrasyon ağırlıkça %5'e ulaşana kadar depolama modülünde doğrusal bir artış gözlenmiştir. Hibrit kompozitler içinde en yüksek depolama modülü ağırlıkça %5 ZnO ve %0.1 SiHAP içeren nanokompozitlerde görülmüştür. Biyonanokompozitlerdeki ZnO katkısındaki artış ile antibakteriyel etki artmıştır. Ayrıca ZnO katkısı ile PHBV-SiHAP kompozitlerinin biyouyumluluğunun da arttığı gözlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada üretilen hibrit biyonanokompozitler mükemmel biyouyumlu, biyoaktif ve antibakteriyel özellikleri nedeniyle biyomedikal uygulamalar için umut verici yeni malzeme adayı olarak önerilmektedir.

Özet (Çeviri)

PHBV,poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), is a polyhydroxyalkanoatetype thermoplastic linear polyester. Naturally produced by bacteria, it is biodegradable, biocompatible, and non-toxic. PHBV finds applications in packaging, biomedical devices, and controlled drug release. Hydroxyapatite (HAP), the main mineral component of bone, can be obtained biologically (from coral, bovine, or seaweed sources) or synthetically. It boasts excellent biocompatibility and bioactivity, along with osteoconductive and osteoinductive properties. Zinc oxide nanocrystals possess a high surface area-tovolume ratio, well-defined crystal structure, high thermal conductivity, low thermal expansion coefficient, good mechanical properties, and antibacterial activity. This study presents a melt processing method for preparing a PHBV matrix hybrid bionanocomposite containing ZnO and silicon-doped hydroxyapatite (SiHAP) particles. The effects of ZnO and SiHAP additives on the crystallization, thermal, and mechanical properties of PHBV were investigated using SEM, XRD, FTIR, TGA, the composites were also investigated. In composites containing only ZnO, a linear increase in storage modulus was observed up to a concentration of 5 wt%. Among the hybrid composites, the highest storage modulus was observed in nanocomposites containing 5 wt% ZnO and 0.1 wt% SiHAP. The antibacterial effect of the bionanocomposites increased with higher ZnO content. Additionally, the biocompatibility of PHBV-SiHAP composites improved with the addition of ZnO. Consequently, the hybrid bionanocomposites produced in this study show promise as new material candidates for biomedical applications, owing to their excellent biocompatible, bioactive, and antibacterial properties.

Benzer Tezler

  1. Biyonanokompozitin özelliklerine hidroksiapatitin etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of hydroxyapatite on the properties of bionanocomposite

    SELEN ATEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUALLA ÖNER

  2. Biyobozunur PHBV-hidroksiapatit nanokompozitlerinin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi

    Preparation and characterization of hydroxyapatite reinforced PHBV nanocomposites

    FATMA BERNA İLHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyoteknolojiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUALLA ÖNER

  3. 3D printing of nanoparticle loaded hydrogels for biomedical applications

    Nanopartikül yüklü hidrojenlerin biyomedikal amaçlı 3 boyutlu baskısı

    HAKAN GÜRBÜZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyomühendislikDokuz Eylül Üniversitesi

    Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR ÜRKMEZ

  4. Geçiş metali katkılı atık zirkonya esaslı toz karışımlarından sinter seramik malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of sintered ceramic materials from waste zirconia based powder mixtures with transition metal additives

    HATİCE TURGUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU

  5. 3D printing of f-MWCNT incorporated plga/ha scaffolds for bone regeneration

    Kemik rejenerasyonu için fonksiyonel ÇDKNT içerikli doku iskelelerinin 3B basılması

    HATİCE KAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyomühendislikBoğaziçi Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DUYGU EGE