Kemik doku uygulamaları için TiO2/akermanit katkılı kitosan doku iskelelerinin üretimi ve karakterizasyonu

Bu tez çalışmasında, sentezlenen biyoseramik tozların kitosana katkılandırılması ile üç boyutlu biyobaskılama ve ardından dondurarak kurutma yöntemleri kullanılarak biyoaktif ve biyobozunur özelliğe sahip TiO2/akermanit katkılı kitosan doku iskelelerinin üretilmesi ve kemik rejenerasyonunu destekleyen alternatif kompozit doku iskelelerinin kemik doku oluşturma potansiyellerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Tez çalışmasının ilk aşamasında, akermanit tozları bir çok yöntemle sentezlenmiş olup, püskürtmeli kurutma ve 1300 oC'de ısıl işlem proseslerini içeren ardışık yöntem ile sentezlenerek saf akermanit fazı elde edilmiştir. Akermanit tozlarına katkılanan TiO2 nanopartikülleri ise, hidrotermal ve 800 oC'de kalsinasyon yöntemleri ile sentezlenmiştir. Sentezlenen tüm tozların kimyasal yapısı, fourier transform kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR) ve X-ışını kırınımı (XRD) analizleri ile doğrulanmıştır. Yapay kemik uygulamalarında, kusur eşleştirme iskelelerinin üretimi en kritik adımdır. Üç boyutlu yazıcı (3DP), özellikle yüksek kontrol edilebilirlik ve tasarım bağımsızlığı nedeniyle yapay kemik uygulamalarındaki özel tasarımlar için en iyi tekniklerden biridir. Çalışmanın sonraki aşamasında, kemik doku uygulamalarında kullanılmak üzere geliştirilen farklı miktarlarda akermanit ve TiO2/akermanit içeren kitosan doku iskeleleri, gözenek boyutunun kontrolü ve homojen gözeneklilik dağılımı elde etmek için üç boyutlu biyobaskılama ve ardından dondurarak kurutma yöntemlerinin kullanılmasıyla üretilmiştir. Doku iskelelerinin gözenek yapılarının, görülen sınırlar içinde olduğu gözlenmiştir. TiO2 ve akermanit katkıları ise, hem doku iskelelerinin yapısını hem de mekanik dayanımlarını önemli ölçüde etkilemiştir. Üretilen makro ve mikro gözenekli doku iskeleleri, yapay vücut sıvısı (SBF) içerisinde bir süre bekletilerek biyouyumluluk ve biyoaktiviteleri değerlendirilmiştir. Elde edilen verilere dayanarak, üretilen kompozit doku iskeleleri mükemmel biyouyumluluk ve bioaktivite göstermiştir. Tüm doku iskelelerinin mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleriyle karakterize edilmiştir. Bununla birlikte, doku iskelelerinin mekanik dayanımları ve şişme davranışları belirlenmiş, yoğunluk ve gözeneklilik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, TiO2 katkısının akermanitin mekanik özelliklerini iyileştirdiği, akermanit katkısının ise kitosan doku iskelelerine biyobozunurluk ve biyoaktivite gibi özellikler sağladığı ve üç boyutlu biyobaskılama yöntemi ile üretilen doku iskelelerinin kemik doku uygulamaları için alternatif bir yapı olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.