Βελτιστοποίηση διαδικασίας εκτύπωσης υδροπηκτών για παραγωγή επιθεμάτων με επουλωτικές ιδιότητες
Creators: name: Βασιλειάδης, Δημήτριος Χαράλαμπου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: subject: Υδροπηκτές
subject: Τρισδιάστατη Εκτύπωση
subject: Βιοϋλικά
subject: Βιοϊατρική Μηχανική
subject: Επούλωση Πληγών
subject: Hydrogels
subject: 3D Printing
subject: Biomaterials
subject: Biomedical Engineering
subject: FOS: Medical engineering
subject: Wound Healing

description: Η συγκεκριμένη εργασία αφορά στην ανάπτυξη επιθέματος από υδροπηκτή, με εφαρμογή στην ιατρική θεραπευτική και συγκεκριμένα για την ταχύτερη και ασφαλέστερη επούλωση πληγών. Πιο συγκεκριμένα, οι στόχοι που, αφορούν στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία είναι, α) η βελτιστοποίηση της διαδικασίας εκτύπωσης του επιθέματος, β) η τροποποίηση της διαδικασία παρασκευής υδροπηκτής για την επίτευξη κατάλληλου ιξώδους, και γ) η ανάπτυξη κατάλληλου σχεδιασμού για την παραγωγή όσο το δυνατόν μεγαλύτερης ακρίβειας επιθέματος. Πιο συγκεκριμένα, για τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας παραγωγής του υλικού, τροποποιήθηκε η υπάρχουσα βελτιστοποιημένη διαδικασία του Εργαστηρίου προκειμένου η πηκτή να βελτιωθεί ως προς το ιξώδες. Έτσι, δημιουργήθηκαν δύο εκδοχές της υδροπηκτής που σχετίζονται με α) συμπυκνωμένη υδροπηκτή (hydrated), και β) προσθήκη κόμμεως ξανθάνης στα βασικά συστατικά της υδροπηκτής, ενώ χρησιμοποιήθηκε διάλυμα χλωριδίου ασβεστίου για τη σταυροσύνδεση. Η βελτιστοποίηση της διαδικασίας εκτύπωσης του επιθέματος επεκτάθηκε από το σχεδιασμό, την παραγωγή, μέχρι και την ίδια την εκτύπωση. Χρησιμοποιήθηκε ο τρισδιάστατος εκτυπωτής, οποίος κατασκευάστηκε και τροποποιήθηκε ώστε να είναι κατάλληλος για χρήση υδροπηκτής, από το Εργαστήριο. Από πλευράς προγραμμάτων, χρησιμοποιήθηκε το SolidWorks για το σχεδιασμό και μετατροπή των δεδομένων σε αρχείο μορφής .STL, το Cura για τη μετατροπή του σχεδίου σε κώδικα ώστε να χρησιμοποιηθεί από το λογισμικό του εκτυπωτή, και το Arduino, το λογισμικό του εκτυπωτή. Έγιναν σειρά σχεδίων, για να ανακαλυφθούν τόσο τα όρια της υδροπηκτής στην ακρίβεια της εκτύπωσης όσο και ο βέλτιστος σχεδιασμός για τη χρήση του σύνθετου υλικού που κατασκευάζεται. Τα αποτελέσματα δηλώνουν ότι μπορούν να συντεθούν, σχεδιαστούν, και να εκτυπωθούν επιθέματα από υδροπηκτές, προκειμένου να εφαρμοστούν ως επιθέματα για την επούλωση πληγών.
description: This specific work pertains to the development of a hydrogel patch, which will be used in the medical field and specifically in faster and safer wound healing applications. More specifically, the objectives related to this thesis include, a) the optimization of the patch printing process, b) the modification of the hydrogel manufacturing process to achieve a suitable viscosity, and c) the development of a suitable plan for the production of high accuracy patch. More specifically, to optimize the production process of the material, the existing optimized process developed in the Laboratory was modified in order to improve the hydrogel in terms of its viscosity. Thus, two versions of the hydrogel were created and they are related to a) condensed hydrogel (hydrated) material development, and b) addition of xanthan gum to its basic components, while a calcium chloride solution was used for the cross-linking. The optimization of the patch printing process was quite broad and extended from the design and production to the actual printing itself. The 3D printer employe din this endeavor was constructed and modified to be suitable for hydrogel printing in the Lab. Solidworks was used to design different patch styles and further convert data to .STL format file, Cura to convert the design to gcode to be used by the printer software, and Arduino. A series of designs were made, both to discover the hydrogel's limits in printing accuracy, but also the optimal design for the use it was intended for. The results indicate that hydrogel patches can be synthesized, designed, printed, and further applied in wound healing treatment.
description: Συνεργαζόμενα Τμήματα: Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Χημικών Μηχανικών, Μηχανολόγων Μηχανικών, Χημείας