Geri Dön

Dual Scale Scaffolds for Bone Regeneration

Kemik rejenerasyonu için çift ölçekli iskeleler

  1. Tez No: 967916
  2. Yazar: GÖKHAN ATEŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. PAULO JORGE DA SİLVA BARTOLO
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: The Unıversıty Of Manchester
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

İskeleler; hücre çoğalması, farklılaşması ve bağlanması için uygun bir ortam sağlayan üç boyutlu fiziksel yapılardır. Optimal iskele tasarımında, biyouyumluluk, biyobozunurluk, gözeneklilik, geçirgenlik, yüzey özellikleri ve mekanik özellikler gibi biyomekanik prensipler açısından belirli gereksinimler dikkate alınmalıdır. Ancak, gözeneklilik derecesi ve mekanik sertlik gibi zıt gereksinimler arasındaki denge nedeniyle mevcut üretim tekniklerini kullanarak optimum bir iskele tasarlamak zordur. Bu bağlamda, bu çalışmada ekstrüzyon bazlı eklemeli üretim ve elektro eğirme tekniklerini entegre ederek kemik dokusu rejenerasyonu için mikro ve nanofiberlerle karakterize edilen yüksek derecede işlevselleştirilmiş çift ölçekli iskeleler geliştirmek amaçlanmıştır. Çok ölçekli yapıların imalatında, istenen yapısal morfolojiye uygun olarak 0/90° patern düzeni benimsenerek poli (ε-kaprolakton) (PCL) mikro ölçekli lifler oluşturuldu. PCL nanofiber ağları, elektro eğirme tekniği kullanılarak hibrit iskelelerin önceden belirlenmiş hiyerarşik mimarisine bağlı olarak odun yığını şeklindeki üç boyutlu yapıların katmanları arasına yazdırıldı. İskeleler morfolojik, mekanik ve biyolojik yönlerden değerlendirildi. PCL nano/mikrofiber çift ölçekli iskelelerin morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analiz edilirken, mekanik özellikleri basma testleri ile incelendi. Hücre çoğalması, bağlanması ve hücre morfolojisini değerlendirmek amacıyla, insan yağ dokusundan elde edilen kök hücreler (ADSC) iskelelere ekildi ve 14 gün boyunca kültüre edildi. Sonuçlar, nanofiber matlara sahip çift ölçekli iskelelerin, hücre çoğalması ve yapışması için uygun bir ortam sağlayarak, iskelelerdeki nanofiber içeriğine paralel olarak daha iyi biyolojik performans sergilediğini ortaya koydu. Bu rapor, çift ölçekli iskeleler üretme yaklaşımının kemik dokusu rejenerasyonu uygulamalarında umut verici olabileceğini ortaya koymaktadır. Manchester Üniversitesi laboratuvarlarında gerçekleştirilen bu araştırma çalışmasının, doku mühendisliği iskelelerinde entegre üretim tekniklerinin uygulanması açısından benzersiz bir yaklaşımı temsil ettiğini de belirtmek önem arz etmektedir.

Özet (Çeviri)

Scaffolds are three-dimensional physical structures which provide an appropriate environment for cell proliferation, differentiation and attachment. In the design of optimal scaffold, certain requirements in terms of biomechanical principles such as biocompatibility, biodegradability, porosity, permeability, surface characteristics and mechanical properties must be taken into account. However, designing an optimal scaffold is difficult utilizing existing manufacturing techniques due to the trade-off between conflicting requirements such as degree of porosity and mechanical stiffness. In this context, this study was aimed to develop highly functionalized dual-scale scaffolds characterized by micro and nanofibers for bone tissue regeneration by integrating extrusion-based additive manufacturing and electrospinning techniques. In the fabrication of multi-scale structures, poly (ε-caprolactone) (PCL) microscale fibres were created by adopting 0/90° lay-down pattern in accordance with the desired structural morphology. The PCL nanofiber meshes were deposited between the layers of woodpile-shaped three dimensional constructs depending on the predetermined hierarchical architecture of hybrid scaffolds by employing electrospinning technique. Scaffolds were assessed regarding morphological, mechanical, and biological aspects. The morphology of PCL nano/microfibers dual scale scaffolds was analysed with scanning electron microscopy (SEM), while the mechanical properties were investigated via compression tests. In order to evaluate cell proliferation, attachment and cell morphology, human adipose-derived stem cells (ADSC) were seeded on the scaffolds and cultured for 14 days. The results revealed that dual-scale scaffolds with nanofiber mats exhibited better biological performance in parallel with the content of nanofibers within the scaffolds by providing favourable environment for cell proliferation and adhesion. This report suggests that this approach of producing dual scale scaffolds could be promising in bone tissue regeneration applications. It is also important to note that this research work performed in the University of Manchester laboratories represents a unique approach in terms of the application of integrated manufacturing techniques in the tissue engineering scaffolds.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    944427

    Dynamics, allostery, and signalling bias in g protein–coupled receptors

    G protein–bağli reseptörlerde dinamikler, alosteri ve sinyal yanliliği

    ÖZGE DUMAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU

  2. Tez No

    431963

    Katı oksit yakıt hücreleri için değişik anot yapılarının hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of different anode structures for solid oxide fuel cells

    VEDAT SARIBOĞA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Enerjiİstanbul Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER

  3. Tez No

    348719

    Dual scale roughness driven perfectly hydrophobic surfaces prepared by electrospraying a polymer in good solvent-poor solvent systems

    İyi çözücü-zayıf çözücü karışımı içerisinde çözünmüş polimerin elektrospreylenmesi yoluyla elde edilmiş, çifte seviye pürüzlülüğe sahip mükemmel hidrofobiklikte yüzeyler

    EREN ŞİMŞEK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF Z. MENCELOĞLU

  4. Tez No

    403453

    Dual layer scale free network topology synthesis

    Başlık çevirisi yok

    MEHMET BURAK AKGÜN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUnıversıty Of Nevada-Reno

    Dr. MEHMET HADİ GÜNEŞ

  5. Tez No

    771331

    Multi scale modeling of dual phase steels with integrated computational materials engineering framework

    Çift fazlı çeliklerin üretimi ve şekillendirilmesi için bütünleşik hesaplamalı malzeme mühendisliği (BHMM) yaklaşımıyla yeni bir çerçeve geliştirilmesi

    DOĞUCAN BAKKALBAŞI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CANER ŞİMŞİR

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER MUSIC

Geri Dön