Nanosilica based 3D printed scaffold facilitate osteoblast mineral formation
Nanosilika tabanlı 3B baskılı iskelet yapıların osteoblast mineralizasyonu üzerindeki etkisi
- Tez No: 953725
- Danışmanlar: PROF. DR. PRANESH B. ASWATH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The University of Texas at Arlington
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Kemik, kırıkları iyileştirme yeteneğine sahiptir; ancak bu, kırığın boyutunun yeterince küçük olması durumunda geçerlidir. Eğer oluşan doku kaybı büyükse veya kritik boyutta bir defekt söz konusuysa, kemik birleşmesini desteklemek amacıyla bir dolgu materyali ya da greft kullanılması gerekir. Bu tıbbi duruma yönelik mevcut tüm yöntemler arasında, biyolojik greftlerin sınırlı bir kaynaktan elde ediliyor olması en yaygın dezavantajdır; çünkü biyolojik greft için bir organizmadan ya da biyolojik bir bölgeden doku alınması gereklidir. Yeni bir yaklaşım olarak, araştırmacılar kemik doku mühendisliğinde kullanılmak üzere biyoseramikler ve biyopolimerler üzerinde çalışmaktadır. Bu çalışmada, kitosan metakrilik anhidrit ile modifiye edilmiştir. Metakrilasyon işlemi sonrasında, metakrillenir kitosan (MAC) bir 3B yazıcı (robocasting) kullanılarak iskelet yapı haline getirilebilmiştir. Daha sonra, MAC yapısı laponit ile birleştirilerek (MAC-Lp) yazdırılmış iskelet yapılar hazırlanmış ve bu yapıların özellikleri, laponit içeren metakrillenir jelatin (MAG-Lp) yapılarına kıyasla incelenmiştir. MAC, MAC-Lp, MAG ve MAG-Lp yapılarına ait mekanik, dinamik mekanik ve reolojik özellikler ölçülmüştür. Laponit ilavesinin viskoziteyi, depolama modülünü, kayıp modülünü ve mekanik dayanımı artırdığı gözlemlenmiştir. Sonrasında, MAC, MAC-Lp, MAG ve MAG-Lp yapılarına MC3T3-E1 osteoblast öncül hücre hatlarıyla in vitro çalışmalar yapılmış ve MAC ile MAC-Lp yapıların hücre canlılığı sağladığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, bu yapıların proliferasyon (çoğalma) düzeyleri, MAG ve MAG-Lp yapılarına kıyasla daha yüksek bulunmuştur. Son olarak, her yapı 28 günlük bir kültür süreci sonunda matriks oluşumu için ekilerek FTIR ile karakterize edilmiştir. MAC ve MAC-Lp yapıların, MAG ve MAG-Lp yapılarına benzer şekilde Amid I ve III bantları ile birlikte ilave fosfat bantları da gösterdiği tespit edilmiştir. En yüksek oranlar MAC ve MAC-Lp yapılarına ait olmuştur. MAC-Lp yapıları, lif yapısını göstermek amacıyla SEM ile ve kalsiyum (Ca) ile fosfor (P) elementlerini belirlemek üzere SEM-EDS ile karakterize edilmiştir. SEM analizinde, MAC-Lp yapıların kolajen lifi, Ca ve P atomları içerdiği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Bone has the ability to heal fractures so long as the size of the fracture is sufficiently small. If the defect is large or of critical size, a filling material or graft will be needed to help bone union. Among all the available methods to address this medical condition, the common drawback of grafts is that they are limited in supply since a biological site or organism is needed to harvest the biological graft. As a new approach, researchers have been working with bioceramics and biopolymers for their use in bone tissue engineering. In this work, chitosan was modified with methacrylic anhydride. After the methacrylation process, methacrylated chitosan (MAC) was able to print a scaffold using a 3D printer (robocasting). Then, the MAC was integrated with laponite (MAC-Lp) and the printed scaffold in order to compare its properties with methacrylated gelatin (MAG) containing the laponite (MAG-Lp) scaffolds. Mechanical, dynamic mechanical and rheological properties were measured between MAC, MAC-Lp, MAG, and MAG-Lp. We observed that the addition of laponite increased its viscosity, storage modulus, loss modulus and mechanical strength. Later, it was studied in vitro studies using MC3T3-E1 osteoblast precursor cell lines with MAC, MAC-Lp, MAG, MAG-Lp scaffolds and it was observed that MAC, MAC-Lp results in viability. Proliferation was greater than the MAG, MAG-Lp scaffolds. Finally, every scaffold was seeded for matrix deposition at 28 days and characterized with FTIR. Similarly to MAG and MAG-Lp scaffolds, the MAC and MAC-Lp scaffolds showed Amide I, III bands and additional phosphate bands. The highest ratio occurred in the MAC-Lp and MAC scaffolds. The MAC-Lp scaffolds were characterized with SEM to demonstrate fiber, and the SEM-EDS to show Ca and P atoms. The MAC-Lp scaffolds demonstrated collagen fiber, Ca and P atoms in the SEM.
Benzer Tezler
- Sodyum karbonatla aktive edilen reaktif MgO/cüruf esaslı sistemlerin reolojik özellikleri ve dijital teknolojilerle üretilebilirliği
Rheological properties and manufacturability of sodium carbonate-activated reactive MgO/slag-based systems with digital technologies
ONUR ERTUĞRUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİDEM OKTAY
DOÇ. DR. BÜŞRA AKTÜRK
- Development and properties of pumice based geopolymer incorporated nanosilica with sodium and pottasium base activators at various rest period
Sodyum ve potasyum bazlı aktivatörler ile üretilmiş pomza tabanlı geopolimerin çeşitli dinlenme periyotlarında gelişimi ve özellikleri
BANAZ MOHAMMED ZRAR MAMASENI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAMIK YALTAY
- Farklı polimerizasyon yöntemleri ile elde edilen polimetil metakrilat kaide rezinlerine hibrit polimer ilavesinin mekanik özelliklere etkisi
The effect of hybrid polymer addition on the mechanical properties of pmma base resins polymerized by different methods
PELİN YASEMİN MOKHTARI TAVANA
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2019
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN KESKİN
- Tensile and flexural behavior of nanosilica filled epoxy matrix based fiber reinforced composite laminates
Nanosılıka katkılı epoksi matris tabanlı elyaf takviyeli kompozit laminatların çekme ve eğme davranışları
WALEED KADHIM SALMAN AL AZZAWI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER YAVUZ BOZKURT
- Influence of cellulose nanocrystals and nanosilica on microstructural and mechanical performance of cementbased materials
Selüloz nanokristalleri ve nanosilikanın çimento esaslı malzemelerin içyapı ve mekanik performansına etkisi
ALI SATAR JABER AL-ASKARY
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM OKTAY