Biyobozunur polimerler için yeni bir 3D yazıcı tasarımı ve gerçeklenmesi
Designing and implementation of a new 3D printer for biodegredable polymer
- Tez No: 926323
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BARIŞ BORU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: 3d Yazıcılar, Eklemeli İmalat, Biyobozunur Malzemeler, Yapay kemik, Yapay Doku, 3d Printers, Additive Manufacturing, Biodegradable Materials, Artificial Bone, Artificial Tissue
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Günümüzde mevcut yapay kemik ve doku eklenmesi tıbbi uygulamaları, genellikle standart ölçülerde ve şekillerde üretilmiş implant ve protezlerin cerrahi operasyon sırasında hastaya en uygun olanı seçilerek vücuta yerleştirilmesi ile yapılmaktadır. Sabit metal alaşımlardan üretilen protezler hastaların bireysel ihtiyaçlarını karşılamakta yetersiz kalmakta, tam uyum sorunları yaşanmakta ve özellikle gelişim aşamasındaki hastalar için ciddi sorunlar yaratmakta ve doku rejenerasyonunu desteklemekten uzaktır. Bu tez çalışmasının temel amacı yapay kemik ve dokuların kişiye özel olarak, doku rejenerasyonuna imkan tanıyacak ve gelişimi desteklecek şekilde üretilmesi için eklemeli imalat tekniklerinin geliştirilmesidir. Geliştirilen bu teknoloji ise büyük ölçüde katmanlı imalat tekniklerinden faydalanılarak elde edilmiştir. Bu tez çalışmasında; yapay doku üretimi için biyobozunur polimerler tercih edilmiştir. Biyobozunur polimerler doku rejenerasyonu için iskelet oluşturarak doku oluşmasının ardından vücut içinde zamanla çözünebilmektedir. Bu çözünme sırasında hem tedavi edici hemde destekleyici protez olarak kullanılabilmektedir. Ayrıca vücut dışındada tedaviye destek amacı ile kullanılabilir. Tıbbi görüntüleme teknolojileri ile hastanın eksik dokularını tamamlayacak özel bir 3 Boyutlu tasarımların ve 3 boyutlu görüntüleme teknikleri kullanılarak, eklemeli imalat teknolojisi ile üretilebilmesine imkan tanımak tezin en önemli motivasyonu ve ilham kaynağıdır. Tez çalışması sırasında biyobozunur malzemelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenerek, biyouyumluluğunu ve mekanik dayanıklılığını sağlamak üzere özel filament üretimi yapılmıştır. Bu filamenti hammade olarak kullanabilecek bir özel ekstrüder mekanizması ve amaca özgün 3 Boyutlu yazıcı tasarlanarak üretilmiştir. Biyobozunur hammade özellikleri ve doku iskeleti yapısının üretimine uyumlu olacak açık kaynak kodlu dilimleme programlı, açık kaynak kodlu 3d tasarım programları kullanılarak 3B yazıcı kontrol yazılımlarının geliştirilmesi ile amaca uygun hale getirilmiştir. Bu çalışmalar sırasında metal talaşlı imalat teknikleri, lazer üretim makineleri 3 boyulu yazıcılar ile katmanlı imalat tekniklerinden faydalanılmıştır. Deneysel çalışmalar sırasında hazırlanan örnek protez tasarımları 3 boyutlu baskıları alınmış, uzman görüşleri alınmış ve elde edilen çıktıların mekanik dayanımları ölçülerek gerekli iyileştirmeler yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, deneysel sonuçlar bölümünde sunulmuştur. Elde edilen sonuçlar ise literatür kaynakları ile karşılaştırıldı.
Özet (Çeviri)
Nowadays, existing artificial bone and tissue augmentation medical applications are generally performed by implanting the prostheses and implants which are produced in standard sizes and shapes into the body by selecting the most suitable one for the patient during the surgical operation. Prostheses made of fixed (bu kelimeyi konuşalım) metal alloys are inadequate to meet the individual needs of patients, and cause perfect fitting issues and create serious problems especially for patients in the developmental stage and are far from supporting tissue regeneration. The main objective of this thesis is to develop additive manufacturing techniques for the production of artificial bones and tissues in a way that is personalized, allows tissue regeneration and supports development. In this thesis, biodegradable polymers were preferred for artificial tissue production. Biodegradable polymers can dissolve in the body in time after tissue formation by forming a skeleton for tissue regeneration. The most important motivation of the thesis is to enable the production of special 3D designs that will complete the missing tissues of the patient with medical imaging using additive manufacturing techniques. During the thesis study, the physical and chemical characteristics of biodegradable materials were examined and special filament was produced to ensure biocompatibility and mechanical durability. A special extruder mechanism that can use this filament as raw material and a purpose-specific 3D printer were designed and manufactured. Open source slicing and 3D printer control software, which will be compatible with the production of biodegradable raw material properties and tissue skeleton structure, were developed and made suitable for the purpose. During the experimental studies, 3D prints of the prepared sample prosthesis designs were printed, expert opinions were taken and the mechanical strengths of the obtained outputs were measured and necessary improvements were made. The results obtained are presented in the experimental results section.
Benzer Tezler
- Yapay tendon olarak kullanılmak üzere elektro eğirme yöntemi ile doğal/sentetik polimerik membranların hazırlanması
Natural/ synthetic polymeric membranes preparation with electro spinning method for use in artificial tendon
UĞUR BALTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADRİYE TUZLAKOĞLU
- Yazdırılabilir piller için açık atmosferde kararlı polietilen oksit esaslı polimer elektrolitlerin geliştirilmesi
Development of air-stable polyethylene oxide based polymer electrolytes for printable batteries
BEYZA BATU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUD TOKUR
- Kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücre tabakası ile birlikte 3-boyutlu adacık dokusunun subkutan naklinin diyabetik sıçan modelinde etkinliğinin araştırılması
Studying the efficiency of subcutaneous transplantation of bone marrow-derived mesenchymal stem cell sheet with 3-D islet tissue in diabetic rat model
BÜŞRA ÖNCEL DUMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyomühendislikKocaeli ÜniversitesiKök Hücre Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYLA EKER SARIBOYACI
- Havayolu modellemesi amaçlı tasarlanan mühendislik ürünü 3B hücre kültür sistemlerinin geliştirilmesi
Development of engineering product 3D cell culture systems designed for airway modelling
SEMA TUNCER
Doktora
Türkçe
2022
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÇAĞATAY KARAASLAN
- Biodegradable and functionalizable 3D-printed stimuli-responsive hydrogels
Biyolojik olarak parçalanabilen ve fonksiyonelleştirilebilir, 3D baskılı, uyaranlara duyarlı hidrojeller
ALTAN GÜMÜŞKAYA
