Elektrospinning yöntemiyle üretilmiş farklı çaplardaki yapay damarların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of artificial vessels of different diameters produced by electrospinning method
Yazar: MERVE MİNE ŞEKER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET TALAT İNAN ; DOÇ. DR. OĞUZHAN GÜNDÜZ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Doku mühendisliği = Tissue engineering ; Elektroeğirme yöntemi = Electrospinning method ; Nanoteknoloji = Nanotechnology

Özet:
Nano lifler, doğal dokular oluşmadan önce bu dokuların yerine geçebilecek geçici doku destekleri olarak kullanılabilmektedirler. Elektrospinning yöntemine göre elde edilen nanolifler sayesinde, geniş yüzey alanı; kontrollü gözeneklilik, yapı ve mekaniksel özellikler gibi istenen parametreler sağlanabilmektedir.
Bu çalışmada farklı polimerler kullanılarak, farklı kalınlıklarda damar imalatı tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiş ve sistem için optimum mekaniksel özellikler incelenmiştir.
Dönen farklı çaplardaki (2 mm, 3 mm, 4 mm ve 5 mm) toplayıcılar üzerinde, farklı konsantrasyonlardaki PLA ve PCL polimerleriyle, elektrospinleme yöntemiyle morfolojik ve mekanik olarak bir kan damarına benzeyen iskele mimarisi geliştirilmiştir. Bu iskeleler yapılırken, spinleme parametreleri (uygulanan voltaj, akış hızı, kollektörün dönüş hızı, uç ile kollektör arası mesafe) değiştirilerek baloncuksuz, optimum yüzeye ulaşılması amaçlanmıştır.
Elde edilen optimize edilmiş boru iskelelerinin, SEM, FTIR ve çekme testi yardımıyla morfolojik, kimyasal ve mekanik özellikleri tespit edilmiş olup, hangi solüsyon konsantrasyonun kullanılması gerektiği tespit edilmiştir.
Yapılan testler sonucunda %8'lik PLA ve %10'luk PCL konsantrasyonlarının optimum olduğu görülmüştür. Spinning parametrelerine baktığımızda ise uç ile kollektör arası mesafe için 20 cm, uygulanan voltaj için 20 kV, akış hızı için 1,5 ml/sa  uygun bulunup, 2 mm çapındaki kollektör için 70 rpm, 3 mm çapındaki kollektör için 60 rpm, 4 ve 5 mm çaplarındaki kollektörler için 50 rpm döndürme hızının optimum olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Nanofibers can be used as temporary tissue supports to replace these tissues before natural tissues are formed. With the nanofibers obtained by electrospinning method, the desired parameters can be achieved such as large surface area, controlled porosity, structure and mechanical properties.
In this study, the design and production of vessel manufacturing at different thicknesses using different polymers and optimum mechanical properties for the system were investigated.
Scaffolding architecture, which morphologically and mechanically resembles a blood vessel, has been developed by electrospinning with different concentrations of PLA and PCL polymers on rotating collectors of different diameters (2 mm, 3 mm, 4 mm and 5 mm). While making these scaffoldings, it was aimed to reach the optimum surface without bubble by changing the spin parameters (applied current, flow rate, rotation speed of collector, distance between tip and collector).
The morphological, chemical and mechanical properties of the optimized tube scaffoldings were determined by SEM, FTIR and tensile tests and the solution concentration was determined.
As a result of the tests, 8% PLA and 10% PCL concentrations were found to be optimum. 20 cm for the distance between tip and collector, 20 kV for applied voltage, 1.5 ml / h for flow rate, 70 rpm for 2 mm diameter collector, 60 rpm for 3 mm diameter collector, 50 rpm for 4 and 5 mm diameter collector were found to be optimum.