Polimer/oktakalsiyum fosfat biyokompozitlerin 3-B katmanlı imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of polymer / (octacalcium phosphate) biocomposites by 3D layer production method
Yazar: SİNAN ŞAHİNKAYA
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA TUNCER
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu tez çalışmasında okta kalsiyum fosfat (OCP) tozu üretilmiş olup dijital ışık işleme (DLP) cihazı ile kemiğe benzer gözenekli iskeleler elde edilmiştir. OCP iskeleler vücut sıvısı içerisinde belirli zaman aralıklarında bekletildikten sonra karakterizasyon işlemleri yapılmıştır.
Tampon çözeltilerindeki iyonik dengenin teorik ve deneysel analizine dayanarak, okta kalsiyum fosfat sentezi için süksinik asit (Suc) ilaveli OCP, pH 5.5'te ve sıcaklık = 60 ° C'de değişen miktarlarda Suc tampon çözeltisi ile 6 saatte sentezlenmiştir. Eklenen Suc miktarı, OCP'da stokiyometrik miktarın 10 katından fazla olduğunda, toz XRD modellerinde tek bir OCP fazı tespit edilmiştir. Bu durumda Suc miktarının fazla olması, OCP'lerin oluşumunu kolaylaştırdı.
Okta kalsiyum fosfat tozu, deneysel aşamalarda molce değişen miktarlarda eklenen Suc iyonunun içerdiği Suc konsantrasyonunun OCP oluşumu üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. Proses sonrasında elde edilen OCP tozlarının kemik yapısıyla olan biyouyumluluğu inceleyebilmek için farklı oranlardaki biyouyumlu reçineyle karıştırılmıştır. Belirlenen modelde bir 3-B baskı tekniği olan dijital ışık işleme (DLP) ile yazdırıldıktan sonra, DLP ile yazdırılmış olan OCP iskelet yapılarının farklı zaman aralıklarında vücut sıvısı içerisinde bekletildi. Vücut sıvısı içerisindeki değişimlerini gözlemlemek amacıyla XRD faz analizi, SEM yüzey görüntülemesi,  FTIR kimyasal bağlanmaları gibi karakterizasyon yöntemleri uygulanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Biyokompozit, in vitro, katmanlı imalat, OCP, polimer, yapısal karakterizasyon

Abstract:
In this thesis work, octa calcium phosphate (OCP) powder was produced and bone-like porous scaffolds were obtained with digital light processing (DLP) device. After the OCP scaffolds were kept in body fluid for certain time intervals, characterization processes were performed.
Based on the theoretical and experimental analysis of the ionic balance in buffer solutions, succinic acid (Suc) added OCP for octa calcium phosphate synthesis was synthesized in 6 hours with varying amounts of Suc buffer solution at pH 5.5 and temperature = 60 ° C. A single OCP phase was detected in powder XRD models when the amount of added Suc was more than 10 times the stoichiometric amount in OCP. In this case, the high amount of Suc facilitated the formation of OCPs.
Octa calcium phosphate powder was added in experimental stages in varying amounts, and the effects of the Suc concentration of Suc ion on OCP formation were observed. In order to examine the biocompatibility of OCP powders obtained after the process with bone structure, they were mixed with biocompatible resin in different proportions. After printing with digital light processing (DLP), which is a 3-D printing technique in the specified model, OCP skeletal structures printed with DLP were kept in body fluid at different time intervals. Characterization methods such as XRD phase analysis, SEM surface imaging, FTIR chemical bonding were applied in order to observe the changes in body fluid.

Keywords: Biocomposite, in vitro, layered manufacturing, OCP, polymer, structural characterization