Ανάπτυξη τρισδιάστατων ικριωμάτων βιομορίων-υδροξυαπατίτη

Νίκολιτς, Ηλίας; Nikolits, Ilias

dc.contributor.author	Νίκολιτς, Ηλίας	el
dc.contributor.author	Nikolits, Ilias	en
dc.date.accessioned	2016-07-01T08:48:33Z
dc.date.available	2016-07-01T08:48:33Z
dc.date.issued	2016-07-01
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42925
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11098
dc.rights	Default License
dc.subject	Υδροξυαπατίτης	el
dc.subject	Ικριώματα	el
dc.subject	Poly(ethylene oxide)	en
dc.subject	Carbon nanotubes	en
dc.subject	L-αργινίνη	el
dc.subject	Χιτοζάνη	el
dc.subject	Οστικά εμφυτεύματα	el
dc.title	Ανάπτυξη τρισδιάστατων ικριωμάτων βιομορίων-υδροξυαπατίτη	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Κεραμικά	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-03-15
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια πραγματοποιούνται εκτεταμένες ερευνητικές προσπάθειες, γύρω από τον κλάδο της Αναγεννησιακής Ιατρικής, με σκοπό τη παραγωγή βιοσυμβατών και βιοαποικοδομήσιμων μοσχευμάτων που θα αντικαταστήσουν τα μόνιμα μοσχεύματα και θα προκαλούν και θα ενισχύουν την φυσική διαδικασία ανάπλασης και αναδόμησης τραυματισμένων ή κατεστραμμένων ιστών. Η παρασκευή σύνθετων ικριωμάτων με βάση τον υδροξυαπατίτη έχει δώσει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα για τη δημιουργία βιοσυμβατών οστικών εμφυτευμάτων, με αυξημένη οστεοεπαγωγικότητα και δομή παρόμοια με αυτή των φυσικών οστικών ιστών. Για τον λόγο αυτό, στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται προσπάθεια σύνθεσης και ανάπτυξης οστικών ικριωμάτων με υδροξυαπατίτη σε μήτρα των βιοσυμβατών πολυ μερών χιτοζάνη και Poly(ethyleneoxide) για ενίσχυση των μηχανικών ιδιοτήτων και της βιοσυμβατής και βιοαποικοδομήσιμης συμπεριφοράς τους. Ο υδροξυαπατίτης προκύπτει μέσω βιομιμητικής διαδικασίας καταβύθισης πρόδρομων αντιδραστηρίων παρουσία L-αργινίνης. Στην προσπάθεια περαιτέρω ενίσχυσης των μηχανικών ιδιοτήτων των ικριωμάτων έγινε διασπορά ξηρής σκόνης νανοσωλήνων άνθρακα. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν οι τρόποι ανάμιξης και ενσωμάτωσης των νανοσωλήνων στο υλικό των ικριωμάτων, καθώς και η βέλτιστες παράμετροι αναλογίας, προετοιμασίας και εισαγωγής του πολυμερούς Poly(ethylene oxide) σε αιώρημα υδροξυαπατίτη-χιτοζάνης ή σε σκόνη υδροξυαπατίτη -χιτοζάνης, για την παρασκευή υλικού από το οποίο, με την διεργασία της λυοφιλίωσης, θα προκύψουν τα τελικά ικριώματα. Τα δείγματα εξετάστηκαν με φασματοσκοπικές (FT-IR) και κρυσταλλογραφικές (XRD) μεθόδους ανάλυσης για τον έλεγχο παρουσίας της φάσης του υδροξυαπατίτη στο υλικό, όμοια με αυτή που απαντάται στο φυσικό οστό, καθώς και τη διατήρηση των υπολοίπων ενώσεων του υλικού στη φάση που εισήχθησαν, χωρίς να παρουσιάσουν κάποια μεταβολή κατά τη συνολική διαδικασία σύνθεσης των ικριωμάτων. Τέλος, τα τελικά ικριώματα παρατηρήθηκαν στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης για τη μελέτη της μικροδομής και του πορώδους τους σε σχέση με αυτό που παρατηρείται σε ένα φυσικό οστό. Η μελέτη και ανάλυση των τελικών ικριωμάτων κατέδειξαν ότι η βέλτιστη περιεκτικότητα νανοσωλήνων που πρέπει να προστεθούν είναι 1% κ.β. επί των τελικών ικριωμάτων και ότι η μέθοδος ανάμιξης ξηρής σκόνης υδροξυαπατίτη-χιτοζάνης με διάλυ μα Poly(ethylene oxide) με συγκέντρωση οξικού οξέος από 0,5 Μ και άνω, επιφέρει τις βέλτιστες μέχρι στιγμής «Ανάπτυξη τρισδιάστατων ικριωμάτων βιομορίων-υδροξυαπατίτη» 4 μηχανικές ιδιότητες στα ικριώματα, όσον αφορά τη συνοχή και τη σκληρότητα του υλικού, με την παρουσία ικανοποιητικού μικροπορώδους δικτύου και εξαιρετική αντοχή σε υδατικό περιβάλλον.	el
heal.abstract	Recent studies in the field of Regenerative medicine aim to develop biocompatible and bioabsorbable hard tissue implants to enhance the natural tissue restoration procedure. These new implants will potentially replace the metallic omponents used so far in order to reconstruct and support broken or damaged bones. This current research focuses on hydroxyapatite based materials in order to produce hard tissue scaffolds with increased osteocompatibility and osteogenic properties. For this purpose, hydroxyapatite suspension was synthesized biomimetically, in the presence of L-arginine and chitosan. In order to further improve the mechanical properties of the scaffolds, powder of Multi-walled Carbon Νanotubes has been dispersed in the hydroxyapatite suspension. The suspension was then centrifuged or dried and mixed with Poly(ethylene oxide) solution and finally freeze dried in order to produce the final scaffolds. The samples where then analyzed with Fourier Transformation Infrared Spectroscopy (FT-IR) and X-Ray Diffraction (XRD) analysis in order to specify their chemical and mineral structure. Finally, the scaffolds where observed in the Scanning Electron Microscope (SEM) in order to analyze their microstructure and porosity. Final evaluation of the scaffolds showed that dried hydroxyapatite powder mixed with polymer solution with higher acetic acid concentration (>0,5 M) has significantly improved their mechanical properties and resistance to solubility. Furthermore, the addition of the Carbon Nanotubes slightly improved the elas tic behavior of the scaffolds. The optimum concentration of nanotubes into the hydroxyapatite matrix was found to be 1 % w/w.	en
heal.advisorName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Πάνιας, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Χαλικιά Ηλιάνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	95 σ.
heal.fullTextAvailability	true