Termoplastik poliüretan modifikasyonunun, 3D baskı ile üretilen polilaktik asit esaslı mikroiğne yamaları üzerindeki yapısal özelliklerinin ve performans etkilerinin incelenmesi
Investigation of the structural properties and performance effects of thermoplastic polyurethane modified 3D printed polylactic acid based microneedle patches
- Tez No: 934781
- Danışmanlar: PROF. DR. EMEL AKYOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Polilaktik asit (PLA) esaslı mikro iğneler, biyobozunur özellikleri ve üretim kolaylıkları sayesinde ilaç taşıma sistemlerinde yaygın bir kullanım alanı bulmaktadır. Bununla birlikte, PLA'nın kırılgan yapısı, elastikiyetin gerekli olduğu uygulamalarda sınırlayıcı bir faktör oluşturabilmektedir. Bu çalışmada, PLA mikro iğnelerin elastikiyetini artırmak amacıyla termoplastik poliüretan (TPU) katkısının etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla öncelikle %100 PLA, %90 PLA / %10 TPU, %70 PLA / %30 TPU ve %50 PLA / %50 TPU oranlarında dört farklı filament üretilmiştir. Filamentler ekstruder ile hazırlanmış ve ardından SolidWorks yazılımında tasarlanan mikro iğne modelleri kullanılarak FDM yöntemiyle 3D baskıya dönüştürülmüştür. Elde edilen filamentler, mekanik çekme testleri, FTIR ve TG-DSC analizleriyle karakterize edilmiş, ayrıca görsel ve dokunsal analizlere de tabi tutulmuştur. Elde edilen sonuçlar, TPU ilavesinin PLA esaslı mikro iğnelerin yapısal performansında belirgin iyileşmeler sağladığını göstermektedir. Özellikle %50 PLA / %50 TPU kompozisyonları, mikro iğnelerin form ve elastikiyetini arttırmıştır. Çalışma, TPU katkısının biyomedikal uygulamalarda sıklıkla tercih edilen ve biyobozunur özelliklere sahip PLA mikro iğnelerin elastomerik özelliklerini geliştirmek için etkili bir yöntem olduğunu ortaya koymaktadır. TPU'nun, PLA'nın kırılgan yapısını aşarak mikro iğnelerin elastikiyetini artırması, bu materyalin kullanımını daha dayanıklı ve fonksiyonel hale getirmekte, böylece mikro iğnelerin cilt altı uygulamalarında daha etkili bir ilaç salımı sağlanmasına olanak tanımaktadır. Elde edilen bulgular, TPU'nun PLA ile kombine edilmesinin, biyomedikal mühendislikte mikro iğne uygulamalarının verimliliğini arttırma potansiyeline sahip olduğunu vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Polylactic acid (PLA)-based microneedles are widely used in drug delivery systems due to their biodegradable nature and ease of manufacturing. However, the inherent brittleness of PLA limits its use in applications requiring elasticity. This study investigates the effects of adding thermoplastic polyurethane (TPU) to enhance the flexibility of PLA-based microneedles. Four filament compositions were developed for this purpose: 100% PLA, 90% PLA / 10% TPU, 70% PLA / 30% TPU, and 50% PLA / 50% TPU. The filaments were produced using an extruder and subsequently 3D-printed into microneedles using FDM technology, based on designs created in SolidWorks. These microneedles underwent mechanical tensile testing, FTIR analysis, and TG-DSC characterization. The results obtained indicate that the addition of TPU significantly improves the structural performance of PLA-based microneedles. Notably, the compositions of 50% PLA / 50% TPU enhanced the form and elasticity of the microneedles. This study highlights that the incorporation of TPU is an effective approach to enhance the elastomeric properties of PLA microneedles, which are commonly used in biomedical applications and possess biodegradable characteristics. By overcoming the brittle nature of PLA, TPU contributes to improving the elasticity of the microneedles, making this material more durable and functional. Consequently, this advancement facilitates more efficient drug delivery in transdermal applications. The findings underscore the potential of combining TPU with PLA to improve the efficiency of microneedle applications in biomedical engineering.
Benzer Tezler
- Silver nanowire based multifunctional fibers and fabrics
Gümüş nanotel modifiye edilmiş çok fonksiyonlu elyaf ve kumaşlar
DOĞA DOĞANAY
Doktora
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN
DOÇ. DR. SİMGE ÇINAR AYGÜN
- Attempts to re-evaluate waste thermoplastic polyurethane (TPU)
Termoplastik poliüretan (TPU) atıklarının yeniden değerlendirilmesine yönelik girişimler
SİMAY YANIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- Use of inorganic natural nanotubes and synthetic carbon nanotubes in poly(lactic acid)
İnorganik doğal nanotüpler ve sentetik karbon nanotüplerin poli(laktik asit) içinde kullanımı
CANAN ESMA ERPEK
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER
DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Modifiye ketonik reçinelerin poliüretan üretiminde kullanılması
Başlık çevirisi yok
LÜTFULLAH YUSUF YİVLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Bitüm modifikasyonu için silan modifiye stiren maleik anhidrit ve poliüretan-polisiloksan kopolimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of silane-modified styrene-maleic anhydride and polyurethane-polysiloxane copolymers for bitumen modification
FİLİZ BAHADIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TARIK EREN