Ανάπτυξη και χαρακτηρισμός τρισδιάστατων ικριωμάτων υδροξυαπατίτη-βιομορίων

Κατσαρός, Ιωάννης-Ζήσης; Katsaros, Ioannis-Zisis

dc.contributor.author	Κατσαρός, Ιωάννης-Ζήσης	el
dc.contributor.author	Katsaros, Ioannis-Zisis	en
dc.date.accessioned	2018-09-07T10:47:10Z
dc.date.available	2018-09-07T10:47:10Z
dc.date.issued	2018-09-07
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47549
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15558
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ικριώματα	el
dc.subject	Οστό	el
dc.subject	Υδροξυαπατίτης	el
dc.subject	Νανοσωλήνες άνθρακα	el
dc.subject	Χιτοζάνη	el
dc.title	Ανάπτυξη και χαρακτηρισμός τρισδιάστατων ικριωμάτων υδροξυαπατίτη-βιομορίων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Επιστήμη υλικών	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/840868f9d668cd136ec6f074902084034906c943
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-16
heal.abstract	H ιστική μηχανική έχει εξελιχθεί σε μια ελπιδοφόρα προσέγγιση όσον αφορά την οστική ανακατασκευή σε περιπτώσεις τραυματισμένων οστών. H χρήση ικριωμάτων για τον σκοπό αυτό είναι μια τεχνική η οποία μελετάται παγκοσμίως. Τα ικριώματα είναι δομές οι οποίες λειτουργούν ως ερείσματα βοηθώντας και ,κατά περίπτωση, επιταχύνοντας τις κυτταρικές λειτουργίες που οδηγούν στην οστική ανακατσκευή. Σήμερα στις περιπτώσεις τραυματισμένων οστών χρησιμοποιούνται μοσχεύματα από άλλα σημεία του ίδιου οργανισμού (αυτόγραφα) , από άτομα του ίδιου είδους (αλλόγραφα) , από άλλους ζωικούς οργανισμούς (ξενόγραφα) ή εμφυτεύματα βιουλικών με χαρακτηριστικό παράδειγμα τις λάμες τιτανίου. Η χρήση ικριωμάτων υπερτερεί αυτών των μεθόδων λόγω της αφθονίας συνθετικών βιουλικών, του μικρού χρόνου παραγωγής τους, τον μειωμένο κίνδυνο ανοσολογικής απόρριψης και του γεγονότος πως δεν χρειάζεται δεύτερη εγχείρηση για την αποβολή τους από τον οργανισμό μετά την αναδόμηση του οστού. Ως αποτέλεσμα, τα βιοδιασπόμενα βιουλικά τα οποία προωθούν την ανάπτυξη οστού παρέχοντας παράλληλα την επιθυμητή μηχανική υποστήριξη έχουν αναχθεί σε υλικά παγκόσμιου επιστημονικού ενδιαφέροντος. Σε αυτήν την εργασία σκόνη υδροξυαπατίτη/χιτοζάνης/L-αργινίνης δισυνδέθηκε χημικά με την βοήθεια οξειδίου του πολυαιθυλενίου πριν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή τρισδιάστατων ικριωμάτων μέσω λυοφιλίωσης. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν νανοσωλήνες άνθρακα ώστε να εξεταστεί η επίδραση τους τόσο στην μηχανική όσο και στην βιολογική συμπεριφορά των ικριωμάτων. Το βασικό ζητούμενο της εργασίας ήταν ο προσδιορισμός των βέλτιστων παραμέτρων σύνθεσης οι οποίες θα οδηγούσαν σε ικριώματα με το επιθυμητό πορώδες (από πλευράς μεγέθους αλλά και διασυνδεσιμότητας), μηχανική συμπεριφορά αντίστοιχη με αυτή του φυσικού οστού, τα οποία θα ήταν βιοαποικοδομήσιμα. Οι διαφορετικές παράμετροι σύνθεσης αφορούσαν το μοριακό βάρος του οξειδίου του πολυαιθυλενίου, τις ημέρες πολυμερισμού του, την ύπαρξη ή μη νανοσωλήνων άνθρακα αλλά και το στάδιο ενσωμάτωσης τους. Η δομή και η συμπεριφορά των ικριωμάτων εξετάστηκε εκτενέστατα. Το μέγεθος, η διαδυνδεσιμότητα και η διασπορά του εσωτερικού πορώδους του υλικού εξετάσθηκε μέσω Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης, και Υπολογιστική Μικροτομογραφία Ακτίνων Χ. Η χημική σύσταση και ο σχηματισμός υδροξυαπατίτη εξετάσθηκε μέσω Φασματοσκοπία Περίθλασης Ακτίνων Χ. Η μηχανική τους συμπεριφορά μελετήθηκε μέσω δοκιμών συμπίεσης και αντοχής σε υδατικά περιβάλλοντα. Τέλος, στο εσωτερικό των ικριωμάτων έγινε καλλιέργεια καρκινικών κυττάρων της σειράς MG-63 έτσι ώστε να επιβεβαιωθεί η βιοσυμβατότητα τους και να συγκριθούν μεταξύ τους όσον αφορά την προώθηση της ανάπτυξης του κυτταρικού πλυθησμού.	el
heal.abstract	Bone tissue engineering has emerged as a promising approach for bone repair. Scaffolding outclasses common procedures (autograft ,allograft) because of the abundance of materials, lower risk of immune rejection and the elimination of a second surgery to harvest the bone implant. As a result, biodegradable nanomaterials that can promote bone growth while providing mechanical support have become of the utmost importance. In this work 3D scaffolds consisting of hydroxyapatite (HA), chitosan (chit) and polyethylene oxide (PEO) were produced by freeze-drying. The HA/chit powder was produced using a biomimetic method and cross-linked with PEO in a molar ratio of PEO/chit 1/ 2.5 before being freeze- dried. The optimal molecular weight of the polymer and the parameters of freeze-drying were investigated in order to produce a scaffold with the desired mean pore size, pore interconnectivity, mechanical behaviour and biodegradability. The artificial scaffolds structure as well as their biological and mechanical behaviour were closely examined. Pore size and interconnection were examined through Scanning Electron Microscopy and CT microscan. In terms of other physicochemical properties X-Ray Diffraction was conducted. As far as mechanical properties are concerned, the scaffolds were put through compression tests. Finally, attachment and cell viability assays were conducted on osteoblasts of the MG63 cell line.	en
heal.advisorName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Πάνιας, Δημήτρης	el
heal.committeeMemberName	Χαλικιά, Ηλιάνα	el
heal.committeeMemberName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	112 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true