Geri Dön

Mineralization pathways of calcium-based minerals: Effects of supersaturation profile and additives

Kalsiyum bazlı minerallerin mineralizasyon yolları: Doygunluk profili ve katkı maddelerinin etkileri

PDF İndir

  1. Tez No: 973326
  2. Yazar: ÖZGÜR GÜLMEZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENİZ UÇAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Kalsiyum fosfat ve kalsiyum karbonat gibi kalsiyum bazlı mineraller, biyolojik ve jeolojik açıdan önemli olup kristalleşme süreçlerinin anlaşılmasında merkezi bir rol oynamaktadır. Apatitik yapısıyla öne çıkan kalsiyum fosfat ailesi, hayvan sert dokularının temel bileşenini oluşturan önemli bir inorganik malzemedir. Ancak, bu minerallerin oluşum mekanizmaları henüz tam olarak açıklığa kavuşmamıştır. Bu süreçlerin aydınlatılması, patolojik kalsifikasyon ve kemik demineralizasyonu gibi önemli sağlık sorunlarının çözümü ve yeni tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesi açısından kritik öneme sahiptir. Doğada en yaygın bulunan minerallerden biri olan kalsiyum karbonat, kristalleşme çalışmaları için model bir sistem olarak kabul edilmektedir. Jeolojik ve endüstriyel önemi, bu mineralin mineral oluşum ve faz dönüşüm mekanizmaları çalışmaları için uygun bir araştırma nesnesi olmasını sağlamaktadır. Bu tezde, kalsiyum fosfat ve kalsiyum karbonat mineralllerinin mineralizasyon yolları, in situ potansiyometrik ve tamamlayıcı nitelikteki katı faz karakterizasyon teknikleri bir araya getirilerek incelenmiştir. Tezin birinci kısmındaki çalışma amorf kalsiyum fosfat oluşumu ve bu fazın hidroksiapatite dönüşümüne odaklanmaktadır. Bu bölümde, pH ve kalsiyum aktivitesinin in situ ölçümleri ile katı faz karakterizasyonu bir araya getirilerek süreçler analiz edilmiştir. Ayrıca, sitrat ve bovin serum albümin gibi katkı maddelerinin hidroksiapatit mineralizasyonuna etkileri değerlendirilmiştir. Tezin ikinci kısmında, kalsiyum karbonat kristalleşmesi incelenmiş; kalsiyum taşıyıcı bir protein olan Fetuin-A'nın neden olduğu morfolojik ve yapısal değişimler ele alınmıştır. Koherent X-Işını Difraksiyon Görüntüleme (CXDI) gibi ileri karakterizasyon teknikleri, kalsiyum karbonat mikropartiküllerinin üç boyutlu morfolojisi ve iç yapılarının detaylı olarak incelenmesinde kullanılmıştır. Elde edilen bulgular, kalsiyum bazlı minerallerin mineralizasyon yollarına ve biyolojik katkı maddeleriyle olan etkileşimlerine dair önemli bir bilimsel anlayış sunmakta ve biyomedikal ile malzeme bilimi uygulamalarına yeni perspektifler sağlamaktadır.

Özet (Çeviri)

Calcium-based minerals, such as calcium phosphates and calcium carbonates, hold significant biological and geological importance, making them central topics in crystallization research. As a key inorganic material, the calcium phosphate family, particularly in its apatitic structure, constitutes the primary component of animal hard tissues. Despite its critical role, the precise mechanisms underlying its formation remain elusive. Understanding these processes is vital for addressing pathological calcification and bone demineralization, which are pressing health concerns, and for advancing new treatment technologies. Calcium carbonate, one of the most abundant minerals in nature, serves as a widely studied model system in crystallization. Its geological and industrial significance make it an excellent candidate for exploring mineral formation and phase transformation mechanisms. This thesis investigates the mineralization pathways of calcium phosphate and calcium carbonate minerals by combining in situ potentiometric measurements with complementary solid phase characterization. The first study focuses on formation of amorphous calcium phosphate and its transformation to hydroxyapatite by varying the order of initial precursor addition. In situ measurements of pH and calcium activity, combined with solid-phase characterization, provide insights into these processes. The study also explores the influence of additives, including citrate and bovine serum albumin, on hydroxyapatite mineralization. The second part examines calcium carbonate crystallization, focusing on morphological and structural transformations induced by the calcium-transport protein Fetuin-A. Advanced characterization techniques, including Coherent X-ray Diffraction Imaging (CXDI), are used to investigate the 3D morphology and internal structures of calcium carbonate microparticles. These findings contribute to a deeper understanding of the mineralization pathways of biologically and geologically relevant calcium-based minerals and their interactions with biological additives, offering perspectives for biomedical and material science applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    982394

    Spatiotemporal formation of calcium phosphate liesegang patterns in agarose-gelatin blend hydrogels

    Agaroz-jelatin karışımı hidrojellerde kalsiyum fosfat liesegang desenlerinin uzam-zamansal oluşumu

    HATİCE ARI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİLGE BAYTEKİN

  2. Tez No

    651820

    Nog gen ifadesi susturulmuş hücrelerin oluşturulması ve ipek doku iskeleleri üzerinde osteojenik farklılaşmalarının incelenmesi

    Generation of Nog knockdown cells and examination of their osteogenic differentiation on silk scaffolds

    SÜMEYRA NUR FUERKAITI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyolojiHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU

    ÖĞR. GÖR. ANIL SERA ÇAKMAK

  3. Tez No

    889565

    High-throughput selection of mineralizing peptides

    Mineralleştirici peptitlerin yüksek verimli seçimi

    GİZEM ÇULHA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATİH TOPTAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ TANIL YÜCESOY

  4. Tez No

    308242

    Mezenkimal kök hücre kaynaklı osteoblastların spongioz allogreftle inkübasyonunun osteojenik aktiviteye etkisi

    The effect of incubation of mesenchymal stem cell derived osteoblants with spongious allografts on osteogenic activity

    KORCAN YÜKSEL

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Ortopedi ve TravmatolojiYeditepe Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TAHSİN BEYZA BEYZADEOĞLU

  5. Tez No

    310627

    Investigation of microbial diversity of Lake Acigol, a hypersaline lake in Southern Turkey, and their influence on biomineralization in the lake

    Acıgöl'deki mikrobiyal çeşitliliğin ve bu türlerin biyomineralizasyon üzerindeki etkilerinin belirlenmesi

    MERYEM MENEKŞE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER

    DOÇ. DR. NURGÜL ÇELİK BALCI

Geri Dön