Dual Scale Scaffolds for Bone Regeneration
Kemik rejenerasyonu için çift ölçekli iskeleler
- Tez No: 967916
- Danışmanlar: PROF. DR. PAULO JORGE DA SİLVA BARTOLO
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The Unıversıty Of Manchester
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İskeleler; hücre çoğalması, farklılaşması ve bağlanması için uygun bir ortam sağlayan üç boyutlu fiziksel yapılardır. Optimal iskele tasarımında, biyouyumluluk, biyobozunurluk, gözeneklilik, geçirgenlik, yüzey özellikleri ve mekanik özellikler gibi biyomekanik prensipler açısından belirli gereksinimler dikkate alınmalıdır. Ancak, gözeneklilik derecesi ve mekanik sertlik gibi zıt gereksinimler arasındaki denge nedeniyle mevcut üretim tekniklerini kullanarak optimum bir iskele tasarlamak zordur. Bu bağlamda, bu çalışmada ekstrüzyon bazlı eklemeli üretim ve elektro eğirme tekniklerini entegre ederek kemik dokusu rejenerasyonu için mikro ve nanofiberlerle karakterize edilen yüksek derecede işlevselleştirilmiş çift ölçekli iskeleler geliştirmek amaçlanmıştır. Çok ölçekli yapıların imalatında, istenen yapısal morfolojiye uygun olarak 0/90° patern düzeni benimsenerek poli (ε-kaprolakton) (PCL) mikro ölçekli lifler oluşturuldu. PCL nanofiber ağları, elektro eğirme tekniği kullanılarak hibrit iskelelerin önceden belirlenmiş hiyerarşik mimarisine bağlı olarak odun yığını şeklindeki üç boyutlu yapıların katmanları arasına yazdırıldı. İskeleler morfolojik, mekanik ve biyolojik yönlerden değerlendirildi. PCL nano/mikrofiber çift ölçekli iskelelerin morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analiz edilirken, mekanik özellikleri basma testleri ile incelendi. Hücre çoğalması, bağlanması ve hücre morfolojisini değerlendirmek amacıyla, insan yağ dokusundan elde edilen kök hücreler (ADSC) iskelelere ekildi ve 14 gün boyunca kültüre edildi. Sonuçlar, nanofiber matlara sahip çift ölçekli iskelelerin, hücre çoğalması ve yapışması için uygun bir ortam sağlayarak, iskelelerdeki nanofiber içeriğine paralel olarak daha iyi biyolojik performans sergilediğini ortaya koydu. Bu rapor, çift ölçekli iskeleler üretme yaklaşımının kemik dokusu rejenerasyonu uygulamalarında umut verici olabileceğini ortaya koymaktadır. Manchester Üniversitesi laboratuvarlarında gerçekleştirilen bu araştırma çalışmasının, doku mühendisliği iskelelerinde entegre üretim tekniklerinin uygulanması açısından benzersiz bir yaklaşımı temsil ettiğini de belirtmek önem arz etmektedir.
Özet (Çeviri)
Scaffolds are three-dimensional physical structures which provide an appropriate environment for cell proliferation, differentiation and attachment. In the design of optimal scaffold, certain requirements in terms of biomechanical principles such as biocompatibility, biodegradability, porosity, permeability, surface characteristics and mechanical properties must be taken into account. However, designing an optimal scaffold is difficult utilizing existing manufacturing techniques due to the trade-off between conflicting requirements such as degree of porosity and mechanical stiffness. In this context, this study was aimed to develop highly functionalized dual-scale scaffolds characterized by micro and nanofibers for bone tissue regeneration by integrating extrusion-based additive manufacturing and electrospinning techniques. In the fabrication of multi-scale structures, poly (ε-caprolactone) (PCL) microscale fibres were created by adopting 0/90° lay-down pattern in accordance with the desired structural morphology. The PCL nanofiber meshes were deposited between the layers of woodpile-shaped three dimensional constructs depending on the predetermined hierarchical architecture of hybrid scaffolds by employing electrospinning technique. Scaffolds were assessed regarding morphological, mechanical, and biological aspects. The morphology of PCL nano/microfibers dual scale scaffolds was analysed with scanning electron microscopy (SEM), while the mechanical properties were investigated via compression tests. In order to evaluate cell proliferation, attachment and cell morphology, human adipose-derived stem cells (ADSC) were seeded on the scaffolds and cultured for 14 days. The results revealed that dual-scale scaffolds with nanofiber mats exhibited better biological performance in parallel with the content of nanofibers within the scaffolds by providing favourable environment for cell proliferation and adhesion. This report suggests that this approach of producing dual scale scaffolds could be promising in bone tissue regeneration applications. It is also important to note that this research work performed in the University of Manchester laboratories represents a unique approach in terms of the application of integrated manufacturing techniques in the tissue engineering scaffolds.
Benzer Tezler
- Dynamics, allostery, and signalling bias in g protein–coupled receptors
G protein–bağli reseptörlerde dinamikler, alosteri ve sinyal yanliliği
ÖZGE DUMAN
Doktora
İngilizce
2025
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU
- Katı oksit yakıt hücreleri için değişik anot yapılarının hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of different anode structures for solid oxide fuel cells
VEDAT SARIBOĞA
Doktora
Türkçe
2016
Enerjiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER
- Örnekle-tut ve analogtan dijitale çevirme devrelerinin analiz ve sentezi
Başlık çevirisi yok
ERTUĞRUL İPEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU