Biyomedikal uygulamalar için ekstrüzyon prosesi kullanılarak hibrit biyonanokompozitlerin geliştirilmesi
Development of hybrid bionanocomposites using extrusion process for biomedical applications
- Tez No: 907351
- Danışmanlar: PROF. DR. MUALLA ÖNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- 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
- Biyonanokompozitin özelliklerine hidroksiapatitin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of hydroxyapatite on the properties of bionanocomposite
SELEN ATEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUALLA ÖNER
- Biyobozunur PHBV-hidroksiapatit nanokompozitlerinin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation and characterization of hydroxyapatite reinforced PHBV nanocomposites
FATMA BERNA İLHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUALLA ÖNER
- 3D printing of nanoparticle loaded hydrogels for biomedical applications
Nanopartikül yüklü hidrojenlerin biyomedikal amaçlı 3 boyutlu baskısı
HAKAN GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyomühendislikDokuz Eylül ÜniversitesiBiyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR ÜRKMEZ
- 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
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- 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
2024
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU EGE