Geri Dön

3D printing of biocement bone scaffolds - exploring the possibilities of optimized surface structure for soft tissue ıntegration

Biyosement kullanılarak 3 boyutlu yazıcı ile üretilen kemik dokusunun araştırılması ve yumuşak doku ile entegrasyonunun optimize edilmesi

  1. Tez No: 930614
  2. Yazar: MEDİHA GÜREL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GREGORY GIBBONS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Biotechnology, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: University of Warwick
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomalzeme ve Doku Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 56

Özet

Son yıllarda magnezyum fosfat sement (MPC) kemik dokusuna alternatif malzeme olarak başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. MPC, insan vücudunda etkili biyolojik çözünürlük özellikler gösterir. Ancak, düşük mekanik mukavemet ve yetersiz porozite yapısı çalışma alanlarını kısıtlamaktadır. Biyomalzemelerin geliştirilmesi ve imalatların üretilmesi için 3 boyutlu yazıcılardan yararlanılmaktadır. 3 boyutlu yazıcı ile üretim teknolojisinin kullanılması için temel çözüm yolu, yazıcının uygunluğu, malzeme ile uyumlu ve bağlayıcı sistemlerin birlikte kullanılmasıyla gerçekleşir. Bu çalışmada, biyosement malzeme (MPC), magnezyum oksit (MgO) ve amonyum dihidrojen fosfat (NH4H2PO4) ile hazırlanmış, 3 boyutlu yazıcı ile üretimi araştırılmıştır. Üretilen implantın kullanılabilirlik kalitesi malzeme yapı porozitesi ve mekanik mukavemet parametreleri ile değerlendirilmektedir. Bir diğer sorun ise 3 boyutlu yazıcıda kullanılan bağlayıcının biyosementin üretim sırasında dönüşümüne olan orantısal etkisidir. Sonuçlar, bu iki bileşenden oluşan MCP iskeletinin başarılı bir şekilde istenilen şekillerde üretilebildiğini göstermektedir. Ancak, mekanik mukavemet 58 MPa seviyesinin üzerine çıkarılamamıştır. Bu iki parametreye porozite de eklenerek, porozitenin bütün yapıya orantısal etkisi incelenmiştir. Işık mikroskobu ile toplanan datalar istatistiksel varyans analizi ile karşılaştırılmıştır. Malzemenin doygunluk oranı porozite yapisini belirleyen en büyük etkendir. MCP ile üretilen malzemenin, mekanik mukavemet özelliği vücut içi tahlillerde ev sahibi kemik dokusuyla uyumu açısından hayati önem taşır. Daha önce yapılan bazı araştırmalar MPC ile üretilen malzemelerin yüksek mekanik mukavemete sahip olduğunu vurguluyor olsa da 3 boyutlu yazıcıda üretilen MPC esaslı porozit kemik dokularında mekanik mukavemet düşüktür. Sonuç olarak, biyosementlerin geliştirilerek 3 boyutlu yazıcılara uygun hala getirilmeleri gerekmektedir.

Özet (Çeviri)

In last decades, Magnesium Phosphate Cement (MPC) has been used successfully as bone replaced material. The characteristics of MPC provide effective biodegradability in the human body. However, poor mechanical strength and porosity are the limitations for the further applications. Three-dimensional printing (3D Printing) has been utilized to develop biomaterial implants. The key requirements to be produced by 3D printing technology are the availability of printing and the compatibility of material and binder system. In this study, MPC was combined with magnesium oxide (MgO) and ammonium dihydrogen phosphate (NH4H2PO4) to examine the compatibility to the 3D Printing technology. The parameters of 3D Printing responses were investigated to achieve sufficient structure for porosity and mechanical strength. The other issue is conversion proportion of the materials in the presence of water in 3D Printing. The results show that MPC has characteristic of two constituents, particularly on left hand side printed samples. However, the mechanical strength cannot be improved to 58MPa. To investigate the effects of three parameters, the porosity proportions in sample structure were compared according to the variables. Optical microscopy analysis data was evaluated by a statistical analysis of variance (ANOVA), which can compare contribution levels of parameters and their interactions. According to the experimental findings, the saturation level is the most important parameter to affect significantly pore size. The mechanical strength of the samples is crucial for using the MPC with host bone in vivo. Thus, the material cannot be used commonly in practical. Historical evaluations indicated to the reverse situation that the MPC is characterized by high mechanical strength. Therefore, this promotes to use 3D Printing process to produce MPC with high mechanical strength. As a result, the MPC is required to improve for the implementation of 3D Printing.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    855150

    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

  2. Tez No

    778062

    Bizmut sülfür nanopartikül yüklü hidrojelin 3 boyutlu baskısı ve meme kanseri tedavisinde radyoterapi etkinliğinin araştırılması

    3D printing of bismuth sulfide nanoparticle loaded hydrogel and investigation of radiotherapy efficacy in breast cancer treatment

    BÜŞRA ÇOLAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyomühendislikErciyes Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NURİ ERTAŞ

  3. Tez No

    681889

    Yara örtüsü uygulamaları için nanopartikül ve antibiyotik yüklüdoku iskelelerinin 3D basımı

    3D printing of nanoparticle and antibiotic-loaded scaffolds forwound dressing applications

    SEMA TUĞÇE AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    BiyoteknolojiYıldız Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA YÜCA

    DOÇ. DR. OĞUZHAN GÜNDÜZ

  4. Tez No

    683659

    Gelişmiş özellikleri olan sinir kılavuzlarının 3B basımı

    3D printing of nerve guides with enhanced properties

    SEVDE YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mühendislik BilimleriSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Doku Mühendisliği Anabilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYDIN TAHMASEBIFAR

  5. Tez No

    491083

    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

Geri Dön