3 boyutlu yazıcı yardımıyla doku mühendisliği için iskelet yapı üretimi - Özbek, Burak (My University, 2019)
Son yıllarda odak noktası olarak araştırmalarda sık sık yer edinen 3 boyutlu yazıcılar, doku mühendisliği uygulamalarında umut verici sonuçlar vermektedir. Bu cihazlar aracılığıyla üretilen 3 boyutlu yapılar, onarımı istenilen bölgelere yerleştirildikten sonra o bölgedeki hücrelerin çoğalarak yeni dokular oluşturmasına olanak vermektedir. Bu gelişmeler doğrultusunda çalışmada saf polikaprolakton ve polikaprolakton – sodyum aljinat karışımı kullanılarak doku iskeletkeri üretilmiştir. Üretilen bu iskelet yapıları saf ve kompozit olarak iki gruba ayrılmış ve her grup üç farklı tasarımdan oluşmuştur. Böylece hem malzeme katkısının hem de farklı por boyutlarının yapı üzerindeki etkisi görülmüştür. Üretim gerçekleştirdikten sonra iskelet yapılarına doğal bir polimer olan ve doku mühendisliğinde önemli bir yere sahip olması beklenen bakteriyel selüloz inkübe edilmiştir. Üretim aşamaları bittikten sonra yapıların morfolojik analizleri taramalı elektron mikroskobu ve optik mikroskop kullanılarak incelenmiştir. Mekanik özelliklerin tespitinde basma testi uygulanmış olup; fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi ile yapıları oluşturan malzemelerin arasındaki kimyasal bağ etkileşimleri tespit edilmiştir. Isıl davranışları tespit etmek amacıyla diferansiyel taramalı kalorimetre kullanılmıştır. Biyobozunma davranışlarını anlamak amacıyla yapılar vücut ortamını taklit edecek bir deney düzeneğine yerleştirilmiş ve belli süreler sonunda ağırlık kaybı tespit edilmiştir. Tüm bu aşamalar sonucunda % 50 doluluk oranına sahip iskelet yapılarının morfolojik açıdan diğerlerine göre daha üstün geldiği görülmüştür. Bu tasarıma sahip yapılara bakteriyel selüloz inkübesi de başarıyla gerçekleştirlmiş olup, gelecek çalışmalarda bakteriyel selülozun 3 boyutlu yapılarda hücre yenilenmesini destekleyecek rolde olabileceği tahmin edilmektedir.

In recent years, 3D printers, which are frequently used in research as a focal point, give promising results in tissue engineering applications. The 3D structures produced through these devices allow the cells in that region to multiply and create new tissued after the repair is placed in the desired areas. In line with these developments, in the study, the tissue skeleton was produced by using pure polycaprolactone and polycaprolactone – sodium alginate mixture. These skeletal structures are divided into two groups as pure and composite and each group consists of three different designs. Thus, the effect of both the material additive and the diffrent pore sizes on the structure was observed. After the production, the bacterial cellulose, which is a natural polymer, is expected to have an important role in tissue engineering. Morphological analyzes of the structures were investigated by using scanning electron microscope and optical microscope. The compression test was applied to determine the mechanical properties. Fourier transform infrared spectroscopy used to detect chemical bonding interactions between materials forming structures were determined. To determine thermal behaviour, differential scanning caormeter was used. In order to understand the biodegradation behaviour, structres were placed in an experimental setup that would mimic the body environment and weight loss was determined at the end of certain periods. As a result of all these stages, it was seen that the scaffolds having a 50 % infill rate superior morphology to others. Bacterial cellulose incubation was succesfully carried out on the structures having this design, and it is estimated that bacterial cellulose may play a role in promoting cell renewal in 3D structures in future studies.
Keywords: biyomalzeme biomaterials; Fiziksel metalurji; Metallurgical laboratories; Metalurji laboratuvarları; Physical metallurgy