Production of hydroxylapatite reinforced polymer composites for biomedical applications
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 65043
- Danışmanlar: PROF. DR. SABRİ ALTINTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Biyomedikal mühendisliği, Hidroksiapatitler, Kompozit malzemeler, Polimer kompozitler, Protezler ve implantlar, Biomedical engineering, Hydroxyapatites, Composite materials, Polymer composites, Prostheses and implants
- Yıl: 1997
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
HİDROKSİLAPATİT / POLİMER KOMPOZİTLERİNİN BİYOMEDİKAL AMAÇLI ÜRETİMİ ÖZET Kemik, yapı olarak kollajen anafaz içinde hidroksilapatit kristalleriyle sertleştirilmiş bir kompozit olarak kabul edilebilir. Protez takıldığında kemik yapısında meydana gelen değişiklikler, kemiğin kendini yenileme mekanizmasını etkileyebilir, protez çevresinde erime ve düzensizlik yaratabilir. İdeal kemik protezi, kemikle aynı elastisite modülüne sahip, güçlü bir mekanik bağ yapabilecek kadar biyolojik olarak aktif ve kemikten daha tok olmalıdır ki herhangi bir darbe karşısında protez yerine kendini yenileme yetisi olan kemiğin kendisi kırılmalıdır. Bu çalışma, bu şartlan biyoaktif seramiklerle güçlendirilmiş polimer kompozitler ile sağlamak amacıyla yapılmıştır. Hidroksilapatit kemiğin ana minerali olduğu için kemik ile uyum ve bağ yapma konusunda çok uygun bir maddedir. Çalışma için anafaz malzemesi olarak kalça protezlerinde kullanılan yüksek yoğunlukta polietilen ve daha çok yumuşak ve bağ doku protezlerinde kullanılan polipropilen seçilmiştir. Bu polimerlere değişik oranlarda hidroksilapatit karıştırılmış ve elde edilen kompozitler enjeksiyon döküm yöntemi ile standart çekme ve darbe deney numuneleri halinde basılmış ve bu numunelerin mekanik özellikleri ölçülmüştür. Yapılan deneyler sonucu hydroxylapatite yoğunluğunu arttırdıkça malzemenin modül ve sertliğinde artma gözlenirken süneklik, uzama ve çarpma enerjisinde düşme görülmüştür. Malzemenin çekme mukavemetinde belirli bir değişiklik ölçülmemiştir ancak akma mukavemeti modüle bağlı olarak artmıştır. Polipropilen kompozitleri çarpma deneylerinde daha iyi sonuç verirken polietilen kompozitleri çekme altında daha sünek davranış göstermiştir. Bu çalışma kemik protezlerindeki mekanik uyum konusunda bütün sorulara yanıt vermese de hidroksilapatit / polimer kompozitlerinin geleneksel protez malzemelerine alternatif olarak üzerlerinde çalışılmaya değer olduklarını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT Bone can be thought of as a composite material, being made up of a collagen fiber matrix stiffened by hydroxylapatite crystals. Changes in the mechanical environment after prosthesis insertion may influence bone remodeling. The high modulus prosthesis may alter the functional strain environment in the bone, lead to proximal bone loss and instability. The ideal bone replacement material would have a modulus equal to that of bone, would be bioactive to produce a strong mechanical bond, and would be tougher than bone, so that in the case of trauma, the material which fractures is the bone, which would repair naturally, rather than the implant material. These requirements can be met by polymer matrix materials stiffened by bioactive ceramics such as hydroxylapatite. Hydroxylapatite is the main mineral content of the bone and show high biocompatibility and bonding characteristics. In this study, high density polyethylene, which is used for acetabular components of total hip replacements, and polypropylene, which is mainly used in sutures and soft tissue replacements are chosen as the matrix materials. Hydroxylapatite is mixed with the polymers in different amounts by a laboratory type intensive mixer. The resulting composite materials are injection molded into standard tensile and impact test specimens and their mechanical properties are examined. Experimental results showed that stiffness and hardness of the composites increase with increasing HAp content while a decrease is observed in toughness, percent elongation and impact energy. No significant change was observed in tensile strength while an increase is significant in yield strength related to HAp content. Polypropylene composites had better impact properties while polyethylene composites showed more ductile behavior under tension. Although this work does not totally solve the problem of mechanical compatibility in bone implants, it suggests that hydroxylapatite reinforced polymer composites are promising alternatives to traditional implant materials and deserve further research.
Benzer Tezler
- Production and morphological investigation of a polyethylene based composite implant
Polietilen bazlı kompozit protezlerin üretimi ve morfolojik incelemesi
PINAR ERCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. SABRİ ALTINTAŞ
- Midye (Mytilus Galloprovincialis Lam.) hepatopankreas beta-D-galaktozidaz izoenzimlerinin kısmen saflaştırılması
Partial purification of mytilus galloprovincialis lam. hepatopancreas beta-D-galaktosidase
FATMA CEREN DİKMEN
- Aspergillus Flavipes'in indüklenebilen alfa-galaktozidaz izoenzimleri
Induced alpha-galactosidase isoenzymes of aspergillus flavipes
NURTEN ÖZSOY
