Productıon and characterızatıon of polylactıc acıd/polybutylene succınate and graphene oxıde-hydroxyapatıte composıtes for bone tıssue engıneerıng
Kemik doku mühendisliği için polilaktik asit/polibütilen suksinat ve grafen oksit-hidroksiapatit kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 1001625
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS, PROF. DR. YASİN KANBUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biotechnology, Bioengineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda, grafen oksit (GO) ile güçlendirilmiş biyokompozitler, kemik doku hasarının tedavisinde potansiyel uygulamaları nedeniyle dikkat çekmektedir. Bu tez, polilaktik asit (PLA) ve polibütilen suksinat (PBSc) polimer karışımı matrisi içinde hidroksiapatit (HA) ve farklı konsantrasyonlarda GO içeren kompozitlerin üretilmesini ve bunların yapısal, mekanik ve biyolojik özelliklerinin incelenmesini amaçlamaktadır. HA mikrodalga destekli ıslak çökeltme yöntemi kullanılarak sentezlendi ve GO Hummer's yöntemiyle üretildi. Optimum PLA/PBSc karışım oranı ağırlıkça %80/20 olarak belirlenmiş ve HA içeriği ağırlıkça %10 olarak belirlenmiştir. Eriyik karıştırma yöntemi ile ağırlıkça %0,5, %0,75 ve %1 GO içeren PLA/PBSc bazlı kompozitler üretildi. Elde edilen kompozitlerin yapısal, termal, biyolojik ve mekanik özellikleri karakterize edildi. Bozunma davranışları ise hem PBS'ye hem de distile suya daldırılarak değerlendirildi. PBS'ye daldırılan tüm gruplarda, iyon birikimi nedeniyle başlangıçta kütlede artış, ardından kütlede azalma gözlemlendi. Distile suda bozunma en yüksek ağırlık kaybı 0.75GO/PLA/PBSc/HA grubunda gözlemlendi. En yüksek su alma, en yüksek yüzde ağırlıkça GO içeren 1GO/PLA/PBSc/HA grubunda gözlemlendi. Kompozitlerin yoğunlukları 1,248 ile 1,31 g/cm³ aralığında hesaplanmıştır. Numunelerin su temas açısı 58,01° ve 63,64° arasında değişmiş olup, tüm kompozitler hidrofilik olarak sınıflandırılmıştır. GO içeriğinin artmasıyla yüzey hidrofilitesinde bir artış gözlendi. Hem bozulmamış numuneler hem de bozunma deneyi sonrasındaki numuneler üzerinde çekme testleri yapıldı. Çekme testi sonuçları, HA ilavesinin önemli bir azalmaya neden olduğunu, GO ilavesinin ise önemli ölçüde iyileşme sağladığını ortaya koydu. Suya daldırma işleminden sonra yapılan çekme testleri, tüm kompozit gruplarında mekanik özelliklerde bir azalma olduğunu gösterdi. Charpy darbe testi sonuçlarına göre, GO ilavesinin darbe direncini olumlu yönde etkilediği gözlemlendi. Biyolojik değerlendirmelerde, belirli miktarda GO ilavesi Saos-2 hücrelerinin canlılığını ve ALP aktivitesini iyileştirdi. Sonuçlar, 0.5GO/PLA/PBSc/HA grubunun kemik doku mühendisliği uygulamaları için en uygun kompozisyon olduğunu gösterdi.
Özet (Çeviri)
In recent years, graphene oxide (GO) reinforced biocomposites have drawn attention for their potential applications in treating bone tissue damage. This thesis aims the production of composites containing hydroxyapatite (HA) and different concentrations of GO within a polylactic acid (PLA) and polybutylene succinate (PBSc) polymer blend matrix, and to investigate their structural, mechanical, and biological properties. HA was synthesized using a microwave-assisted wet precipitation method and GO was produced via Hummer's method. The optimum PLA/PBSc blend ratio was determined as 80/20 wt.%, and the HA content was determined as 10 wt.%. PLA/PBSc based composites containing 0.5, 0.75, and 1 wt.% GO were produced through the melt blending method. Obtained composites were characterized for structural, thermal, biological and mechanical properties. Their degradation behavior was evaluated by immersing them in both PBS and distilled water. In all groups immersed in PBS, an initial increase in mass was observed due to ion accumulation, then followed by a decrease in mass. In distilled water, the highest weight loss was observed in the 0.75GO/PLA/PBSc/HA group. The highest water uptake was observed in the 1GO/PLA/PBSc/HA group, which contained the highest wt.% GO. The densities of the composites were calculated to be in the range of 1.248 and 1.31 g/cm³. The water contact angle of the samples was varied between 58.01º and 63.64º, and all composites were classified as hydrophilic. An increase in surface hydrophilicity was observed with increasing GO content. Tensile tests were conducted on both pristine samples and samples after the degradation experiment. Tensile test results revealed that the incorporation of HA caused a significant reduction, whereas the addition of GO improved significantly. Tensile tests conducted after water immersion indicated a decrease in mechanical properties for all composite groups. According to Charpy impact test results, the addition of GO had a positive effect on impact resistance. In biological evaluations, viability and ALP activity of Saos-2 cell were improved with the addition of GO in certain amount. Results suggested that 0.5GO/PLA/PBSc/HA group was the most suitable composition for bone tissue engineering applications.
Benzer Tezler
- Ph'a duyarlı renk değiştirebilen biyobozunur filmlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of ph-sensitive color changing biodegradable films
BUKET YALÇIN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
- 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
- Sivas-Kangal yöresinde kırsal gelişme ve pazara açılma sürecindeki farklılaşmalar (bir örnek olay incelemesi)
Başlık çevirisi yok
FAHRİ ERCEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
SosyolojiCumhuriyet ÜniversitesiSosyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. VAHAP SAĞ