Production of porous graphene oxide and poly(ether) ether ketone nanocomposite by wet mixing method for implants and bone tissue engineering scaffolds
İmplantlar ve kemik doku mühendisliği iskeleleri için gözenekli grafen oksit ve poly(eter) eter keton nanokompozit malzemesinin ıslak karıştırma yöntemi ile üretimi
- Tez No: 959537
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS, PROF. DR. AYŞEN TEZCANER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Bilim ve Teknoloji, Engineering Sciences, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, matris olarak sülfonatlı polieter eter keton (SPEEK) ve takviye olarak grafen oksit (GO) kullanılarak kompozit bir biyomateryalin oluşturulmasını detaylandırmaktadır. PEEK'in sülfonasyon derecesi %78,4 olarak belirlenmiştir. Kompozitler, %0,1, %0,5, %1, %2,5 ve %5 ağırlıkça GO konsantrasyonları ile hazırlanmıştır. İki farklı partikül boyutuna (>212 µm ve <80 µm) sahip NaCl, gözenek oluşturucu olarak dahil edilmiş ve %75,1 ve %56,7 olmak üzere iki farklı gözenekliliğe sahip amorf GO/SPEEK membranlar elde edilmiştir. 8 haftalık PBS'e daldırma süresince numunelerde bozunma tespit edilmemiştir. Yüksek gözenekli numuneler en yüksek su alma oranını (%213) gösterirken, gözeneksiz numunelerin su alma oranı yaklaşık %27 olmuş, en düşük su temas açısı (ortalama %84,8) tespit edilmiştir. Buna karşılık, yüksek poroziteli numuneler hidrofobik (%134,9) özellik göstermiştir. Nihai çekme mukavemeti ve esneklik katsayısı, gözeneksiz numunelerde %1 ağırlıkça GO ilavesine kadar artmış, gözenekli numunelerde ise önemli ölçüde azalmıştır. Hücre canlılığı (Saos-2 hücreleri), %75,1 gözeneklilik ve %5 ağırlıkça GO kombinasyonu ile en yüksek değeri vermiştir. GO ilavesi, su temas açısı ve su alma oranı üzerinde herhangi bir etki göstermemiştir. Seçilen numuneler, hidrotermal yöntemle vurtzit hekzagonal ZnO kristalleri ile dekore edilmiştir. Bu ZnO modifikasyonu, biyobozunurluğu veya su temas açısını etkilemezken, gözeneksiz numunelerde şişmeyi azaltmıştır. Dekore edilmemiş numunelerde GO ilavesiyle ALP aktivitesi artmıştır. Gözeneklilik de ALP aktivitesini artırıcı etki göstermiştir. Tüm numunelerde 14. günde hücre içi kalsiyum içeriği artmış, bu da erken ALP upregülasyonu ile uyumlu bir tablo ortaya çıkarmıştır. Biyoaktivite genellikle gözeneklilik ile artmış ve 7. günde en kristalize HA yapısını vermiştir. Sonuç olarak, kemik doku mühendisliği iskeleleri için optimal bileşim olarak 5GO/SPEEK-L@ZnO tanımlanmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis details the creation of a composite biomaterial using sulfonated polyether ether ketone (SPEEK) as the matrix and graphene oxide (GO) as reinforcement. The degree of sulfonation for PEEK was 78.4%. Composites were prepared with GO concentrations of 0.1, 0.5, 1, 2.5, and 5 wt.%. NaCl was incorporated as a porogen with two particle sizes (>212 µm and <80 µm), yielding amorphous GO/SPEEK membranes with two porosities: 75.1% and 56.7%. No samples exhibited degradation in PBS in 8 weeks. High-porosity samples displayed the highest water uptake ratio (213%), while non-porous samples had a water uptake of approximately 27% and a lower water contact angle (average 84.8°). Conversely, highly porous samples were hydrophobic (134.9°). Ultimate tensile strength and elastic modulus increased with GO up to 1 wt.% for non-porous samples, and dramatically decreased for porous ones. Cell viability (Saos-2 cells) was most enhanced by 75.1% porosity and 5 wt.% GO. GO addition had no effects on water contact angle and water uptake ratio. Selected samples were decorated with wurtzite hexagonal ZnO crystals via a hydrothermal method. This ZnO modification didn't affect biodegradability or water contact angle but reduced swelling in non-porous samples. ALP activity increased in non-decorated samples with GO addition, and porosity further increased ALP activity. Intracellular calcium content rose on day 14 across all samples, aligning with early ALP upregulation. Bioactivity generally increased with porosity and gave the most crystalline HA structure on day 7. Ultimately, 5GO/SPEEK@ZnO was identified as the optimal composition for bone tissue engineering scaffolds.
Benzer Tezler
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Türkiye imalat sanayiinde çalışan esnaf ve sanatkarların sosyo ekonomik yapıdaki yeri ve başlıca sorunları ve Bursa'da tatbiki bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET TAŞTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
İşletmeUludağ ÜniversitesiÇalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileri Ana Bilim Dalı
- Doğrusal programlama ile üretim planlaması ve Malatya Şeker Fabrikasında bir uygulama
Başlık çevirisi yok
M. AKİF BAKIR