Synthesis of selenium-incorporated alpha-tricalcium phosphate and evaluation of its cement-type reactivity
Selenyum katkılı alfa-trikalsiyum fosfat sentezi ve çimento tipi reaktivitesinin değerlendirilmesi
- Tez No: 536257
- Danışmanlar: PROF. DR. CANER DURUCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sentetik kemik grefleri kemik hasarları durumunda tahrip olmuş parçaları doldurmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Alfa-trikalsiyum fosfat (α-TCP), sert dokuların yerine konulmasında yaygın olarak kullanılan çekici bir kalsiyum ortofosfattır. Çimento tipi reaksiyonla sulu çözeltilerde ve vücut sıcaklığında, sert kemik dokusu iyileştirici madde olan ve kemik defekti doldurma işlemlerinde kullanılan apatit çimentosuna dönüşür. Son zamanlarda sertleşmiş çimento ürünlerinin terapötik etkisinin geliştirilmesi, bu konsept içinde incelenmektedir. Metalik iyonlar, organik ilaçlarla ve proteinlerle karşılaştırıldığında, yüksek kullanılabilirlik ve kararlılıklarından ötürü umut vaat eden terapötik ajanlardır. α-TCP'ın terapötik özelliklerini geliştirmek için çeşitli metalik iyonlar katkılanmaktadır. Bu tez çalışmasında, bu amaç için Selenyum (Se) iyonu, anti-kanserojen etki sağlamak için α-TCP'a katılmaktadır. Se-katkılı α-TCP (α-TCP:Se), özel olarak sentezlenmiş monetit (CaHPO4:Se) ve kalsiyum karbonatın (CaCO3) katı hal reaksiyonu ile sentezlenmiştir. Farklı miktarlarda Se eklenerek sentezlenmiş α-TCP ürünlerinin mikroyapısal ve morfolojik özelliklerinin katkılamadan etkilenmemektedir. %2'ye kadar Se-katkılanmasıyla XRD analizlerinden elde edilen tek faz α-TCP'dır, fakat ağırlıkça %2'den fazla Se-katkılanması α-TCP ile hidroksiapatit (HAp) oluşumuna yol açmaktadır. α-TCP'den kalsiyumca eksik hidroksiapatit (CDHAp) çimento tipi dönüşüm reaksiyonu katkısız ve farklı miktarlarda Se içeren α-TCP ürünleri ile yapılmıştır. Çimento tipi dönüşümün hidrasyon kinetiği Se'nin varlığı ile olumlu olarak değişmiştir. Ağırlıkça daha fazla Se eklenmesi çimento tipi dönüşüm kinetiğini yavaşlatmaktadır. Se-katkılı ve saf α-TCP için morfolojik özellikler aynı kalmaktadır. Ağırlıkça %2'den daha az Se-katkısı, başka herhangi bir kalsiyum fosfat ürünü oluşmaksızın sadece α-TCP elde etmek için ve α-TCP'den CDHAp'a çimento-tipi reaksiyonu daha yüksek hidrasyon kinetiğine sahip olduğu için kritik sınır olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In the case of bone defects and damages synthetic bone grafts have been widely used for filling the damaged parts. Alpha-tricalcium phosphate (α-TCP) is an attractive calcium orthophosphate as replacement of hard tissues. It converts from powder form to hardened apatite, by cement-type reaction in aqueous solutions, which is therefore a promising hard bone tissue analog and clinically used in bone defect filling operations. In this concept adding therapeutic function to the hardened cement products is an additional challenge and research interest. When compared with organic drugs and proteins, metallic ions are promising therapeutic agents because of their high availability and stability. In order to improve the therapeutic properties of α-TCP, various metallic ions can be incorporated. In this study, selenium (Se) ion has been incorporated to α-TCP to give anti-carcinogenic effect. Se-incorporated α-TCP (α-TCP:Se) has been synthesized by the solid-state reaction of custom synthesized Se-incorporated monetite (CaHPO4:Se) and calcium carbonate (CaCO3). The microstructural and morphological properties of as synthesized α-TCP products with different amounts of Se-incorporation remain unaffected by doping. Up to 2 wt. % Se-incorporation, the only phase obtained from the XRD analyses is α-TCP, however, higher than 2 wt. % Se-incorporation to α-TCP leads to formation of the hydroxyapatite (HAp) together with α-TCP. Complete cement-type conversion from α-TCP to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHAp) has been performed with pure and different amount of Se-incorporated α-TCP products. The hydration kinetics of cement-type conversion is positively changed with the presence of Se. Higher than amount of Se addition slows down the kinetics of cement-type conversion. The morphological properties are remained same for Se-incorporated and pure α-TCP. Less than 2 wt. % Se doping is critical limit for obtaining only α-TCP without formation of any other calcium phosphates and it's critical for faster hydration kinetics of cement conversion reaction from α-TCP to CDHAp.
Benzer Tezler
- Synthesis, characterizations, and applications of conjugated small molecules and polymers for organic solar cells and organic light-emitting diodes
Organik güneş pilleri ve organik ışık yayan diyotlar için konjuge küçük moleküllerin ve polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
OĞUZHAN KARAKURT
Doktora
İngilizce
2025
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
DOÇ. DR. ÇAĞATAY DENGİZ
- Characterization of Cu2ZnSnSe4 (CZTSe) thin films with Cu- and Zn-poor composition deposited by one-step thermal evaporation
Tek adımlı termal buharlaştırma yöntemiyle biriktirilen Cu- ve Zn-fakir bileşimli Cu2ZnSnSe4 (CZTSe) ince filmlerin karakterizasyonu
ZEKİ ALİHAN BAYRI
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KARAAĞAÇ
- Mikrodalga destekli yöntem ile selenyum ve molibden nanopartiküllerinin sentezi ve analitik uygulamaları
Synthesis of selenium and molybdenum nanoparticles with microwave assisted method and their analytical applications
BÜŞRA TIŞLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
- Selenyum içeren heterosiklik yeni bileşiklerin sentezi
Synthesis of containing-selenium heterocyclic new compounds
KADİR DOĞANAY
- Biyojenik Selenyum Nanoparçacık Üretimi, Karakterizasyonu ve Chlorella sp. Mikroalginde Oksidatif Stres Üzerine Etkilerinin Araştırılması
Synthesis of Biogenic Selenium Nanoparticle, Characterization and Investigation of Its Effects on Oxidative Stress in Microalgae Chlorella sp.
SENA KARDELEN DİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyolojiMarmara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN ESİN KAYHAN
DOÇ. DR. NALAN OYA SAN KESKİN