Organik matrislerin de novo biyomineralizasyonu : kemik ve diş doku mühendisliğinde fonksiyonel biyomalzemelerin geliştirilmesi için yeni bir yöntem
De novo biomineralization of organic matrices: a new method to develop functional biomaterials for bone and dental tissue engineering
- Tez No: 978498
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BURAK DERKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biyomühendislik, Biochemistry, Chemistry, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Biyomalzemeler, Diş remineralizasyonu, Kalsiyum hidroksiapatit, Kemik ve kemikler, Biomaterials, Tooth remineralization, Calcium hydroxyapatite, Bone and bones
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, biyomineralizasyon sürecinin kontrollü bir şekilde modellenerek hem demineralize olmuş sert dokuların yeniden mineralize edilmesi hem de biyomineral içermeyen organik matrislerde mineral oluşumunun indüklenmesi yoluyla fonksiyonel ve biyoaktif yeni nesil malzemelerin geliştirilmesini konu almaktadır. Tez çalışmasının çıkış noktası ve hipotezi olan Laponit (LAP) diskoid zwitteriyonik nanopartiküllerle iyonik etkileşim gösterebilen biyopolimerlerin oluşturduğu supramoleküler materyaller içerisinde ve üzerinde fluoroapatit minerallerin birikiminin gözlenebilmesi hipotezini denemiş ve kavramın ispatı gösterilmiştir. Oluşan mineraller ile biyomalzemelerde hem biyoaktivite hem de mekanik dayanıklılık kazandırılması sağlanmıştır. Bu tez ayrıca, söz konusu yaklaşımla, özellikle doku mühendisliğinde sıklıkla tercih edilen polikaprolakton, jelatin-metakrilat ve ipek fibroin gibi biyopolimerlerin oluşturduğu biyofilmler üzerinde, kontrollü biyomineralizasyon süreçlerini değerlendirmiştir. İki boyutlu düzlemde hazırlanmış biyofilmler, biyomineralizasyon sıvısı ortamında mineralizasyona tabi tutulmuş; de novo oluşan mineral fazlar SEM, FTIR gibi analiz yöntemleriyle morfolojik ve kimyasal olarak karakterize edilmiştir. Ayrıca, demineralize ve deselülerize edilmiş doğal kemik doku örnekleri kullanılarak yeniden mineralizasyon (re-mineralizasyon) potansiyeli değerlendirilmiş ve bu yapıların da biyomineralize oldukları gözlemlenmiştir. Bulgular, Lap-hibrit supramoleküler materyallerinin biyomineralizasyonun tetiklenmesi için uygun platformlar olduklarını göstermiş, polimer matrislerin yüzey özelliklerinin ise bu süreçte rol oynadığını ortaya koymaktadır. Bu çalışma, biyomineralizasyon mekanizmalarının anlaşılmasına katkı sunmasının yanı sıra, ileri biyomalzeme üretimi ve rejeneratif tıp uygulamaları için yeni stratejiler geliştirilmesine zemin hazırlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis study deals with the development of functional and bioactive next-generation materials by modeling the biomineralization process in a controlled manner, both through the remineralization of demineralized hard tissues and through the induction of mineral formation in organic matrices that do not contain biominerals. Our starting point and hypothesis in this thesis study was to test the hypothesis that the accumulation of fluoroapatite minerals can be observed within and on supramolecular materials formed by biopolymers that can show ionic interaction with Laponite (LAP) diskoid zwitterionic nanoparticles, and the proof of the concept has been demonstrated. Through the formed minerals, both bioactivity and mechanical durability were provided in the biomaterials. This thesis, with the mentioned approach, evaluated controlled biomineralization processes on biofilms formed by biopolymers such as polycaprolactone, gelatin methacrylate, and silk fibroin, which are frequently preferred in tissue engineering. The biofilms prepared in a two-dimensional plane were subjected to mineralization in a biomineralization solution environment; the formed mineral phases were characterized morphologically and chemically as de novo formed minerals through analysis methods such as SEM and FTIR. In addition, the remineralization potential was evaluated using demineralized and decellularized natural bone tissue samples, and it was observed that these structures were also biomineralized. The findings showed that Lap-hybrid supramolecular materials are suitable platforms for triggering biomineralization, and that the surface properties of polymer matrices play a role in this process. This study, in addition to contributing to the understanding of biomineralization mechanisms, also lays the groundwork for the development of new strategies for advanced biomaterial production and regenerative medicine applications.
Benzer Tezler
- Metal, metaloksit ve karbon tabanlı nanoparçacık katkılı organik faz değişken malzemelerin termal özelliklerinin deneysel olarak belirlenmesi
Experimental determination of thermal properties of organic phase change materials doped nanoparticles based carbon and metal oxide, metal
BETÜL YEŞİM ÇİFTCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Cumhuriyet ÜniversitesiEnerji Bilimleri ve Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Synthesis, characterization of PVC-graft-calixarene molecules and investigation of interactions of saw transducers with volatile organic compounds
PVC- graft- kaliksaren moleküllerinin sentezi,karakterizasyonu ve uçucu organik bileşiklerle olan etkileşim parametrelerinin saw dönüştürücüler ile incelenmesi
ZEYNEP GENÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Farklı modifikasyon ajanları ile yüzey işlemi uygulanmış selüloz nano kristal (SNK) yapıların dental kompozitlerin mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of dental composites of surface treated with different modification agents on the mechanical properties of cellulose nano crystal (CNC) structures
MERVE YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Yıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Selüloz esaslı nanokompozitlerin 2. tip fotopolimerizasyon yöntemiyle hazırlanması
Preperation of cellulose based nanocomposites by type ii photopolymerization
GENCAY CANTÜRK
- Havacılık sektörü için otoklavda üretilen karbon fiber takviyeli epoksi polimer kompozitlerin termal ve mekanik özelliklerine otoklav basıncının etkisi
The effect of autoclave pressure on the thermal and mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy polymer composites produced in autoclave for aviation industry
MURAT KALENDER EVİRGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...