Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi
Yıl: 2021 Cilt: 33 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 687 - 693 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.7240/jeps.993582 İndeks Tarihi: 29-07-2022
Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi
Öz: Bu çalışmada, PLA ve PCL polimeri kullanılarak, geniş malzeme seçenekleri ve üretim parametrelerinde esneklik sunularak damar imalatı yapılmıştır. Farklı kalınlıklarda tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiş olan damarın mekanik özellikleri incelenmiş ve sonuçları değerlendirilmiştir. Dönen farklı çaplardaki (2 mm, 3 mm, 4 mm ve 5 mm) kollektörlerin üzerinde, farklı konsantrasyonlardaki PLA ve PCL polimerleriyle, elektro-eğirme yöntemi kullanılarak morfolojik ve mekanik olarak bir kan damarına benzeyen iskele mimarisi geliştirilmiştir. Bu iskeleler oluşturulurken, spinleme parametreleri (uygulanan voltaj, akış hızı, kollektörün dönüş hızı, uç ile kolektör arası mesafe) değiştirilerek baloncuksuz optimum yüzeye ulaşılması amaçlanmıştır. Elde edilmiş ve optimizasyonu yapılmış boru iskelelerinin, Scanning Electron Microscopy (Taramalı Elektron Mikroskobu)(SEM), Fourier Transform Infrared Spektrofotometre (Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektrofotometresi) (FTIR) ve çekme testi yardımıyla morfolojik, kimyasal ve mekanik özellikleri tespit edilmiş olup, hangi solüsyon konsantrasyonun kullanılması gerektiği belirlenmiştir. Yapılan testler sonucunda %8 PLA ve %10’luk PCL konsantrasyonunun uygun değer olduğu görülmüştür. Ayrıca eğirme parametrelerine baktığımızda her ikisinin de uygun değer çözeltileri için uç ile kolektör arası mesafe 20 cm, uygulanan voltaj 20 kV ve akış hızı için 1,5 ml/h uygun bulunmuştur. Kolektörlerin çaplarına göre dönme hızları ise 2 mm için 70 rpm, 3 mm çap için 60 rpm, 4 ve 5 mm çaplarındaki kolektörler için ise 50 rpm döndürme hızlarının optimum olduğu görülmüştür.
Anahtar Kelime: Investigation of Mechanical Properties of Artificial Vessels of Different Diameters Produced by Electrospinning Method
Öz: In this study, the design and production of vessel manufacturing at different thicknesses using PLA and PCL 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 Scanning Electron Microscopy, Fourier Transform Infrared Spectrophotometry and tensile
tests and the solution concentration was determined. As a result of the tests, 8% PLA and 10% PCL concentration were found
to be optimum. When we look at the Spinning parameters, the distance between the tip and the collector is about 20 cm, the
applied voltage is 20 kV, and the flow rate is 1.5 ml/h for optimum solutions for both. According to the diameters of the
collectors, rotation speeds of 70 rpm for 2 mm, 60 rpm for 3 mm diameter, and 50 rpm for 4 and 5 mm diameter collectors
were found to be optimum.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- [1] Chlupac J, Filova E, Bacakova L. Blood Vessel Replacement: 50 years of Development and Tissue Engineering Paradigms in Vascular Surgery, Physiol Res 2009;58:119-139.
- [2] Shinoka, T., Imai, Y., Ikada, Y. Transplantation of a tissue-engineered pulmonary artery. N Engl J Med 344: 532-533, 2001.
- [3] Bowlin Gary & Sell Scott Creating small diameter bioresorbable vascular grafts through electrospinning, Journal of Materials Chemistry, 2008, 10.1039/b711848a.
- [4] Ong, C. S., Fukunishi, T., Liu, R. H., Nelson, K., Zhang, H., Wieczorek, E., et al. (2017). Bilateral arteriovenous shunts as a method for evaluating tissue engineered vascular grafts in large animal models. Tissue Eng. Part C Methods 23, 728–735.
- [5] Voorhees, A. B., Jr., Jaretzki, A., 3rd, Blakemore, A. H. The .
- [6] Weinberg, C. B., Bell, E. A blood vessel model constructed from collagen and cultured vascular cells. Science 231: 397-400, 1986.
- [7] Shinoka, T., Shum-Tim, D., Ma, P. X., et al. Creation of viable pulmonary artery autografts through tissue engineering. J Thorac Cardiovasc Surg 115: 536-545; discussion 545-536, 1998.
- [8] L'Heureux, N., Paquet, S., Labbe, R., et al. A completely biological tissue- engineered human blood vessel. FASEB J 12: 47-56, 1998.
- [9] Niklason, L. E., Gao, J., Abbott, W. M., et al. Functional arteries grown in vitro. Science 284: 489-493, 1999.
- [10] Shum-Tim, D., Stock, U., Hrkach, J., et al. Tissue engineering of autologous aorta using a new biodegradable polymer. Ann Thorac Surg 68: 2298-2304; discussion 2305,1999.
- [11] L'Heureux, N., McAllister, T. N., de la Fuente, L. M. Tissue-engineered blood vessel for adult arterial revascularization. N Engl J Med 357: 1451-1453, 2007.
- [12] Wise, S. G., Byrom, M. J., Waterhouse, A., Bannon, P. G., Ng, M. K., and Weiss, A. S. (2011). A multilayered synthetic human elastin/polycaprolactone hybrid vascular graft with tailored mechanical properties. Acta Biomater. 7, 295–303. 10.1016/j.actbio.2010.07.022
- [13] G, N., Tan, A., Gundogan, B., Farhatnia, Y., Nayyer, L., Mahdibeiraghdar, S., et al. (2015). Tissue engineering vascular grafts a fortiori: looking back and going forward. Expert Opin. Biol. Ther. 15, 231–244. 10.1517/14712598.2015.980234.
- [14] Horáková Jana, Design of Polycaprolactone Vascular Grafts, 2014, 10.1177/1528083714540701.
- [15] Meechaisue, C., Dubin, R., Supaphol, P., Hoven, V. P., Kohn, J. (2006) Electrospunmat of tyrosine-derived polycarbonate fibers for potential use astissue scaffolding material. 54 Journal of Biomaterial Science, PolymerEdition, 17, 1039–1056.
- [16] Zuo, W., Zhu, M., Yang, W., Yu, H., Chen, Y., Zhang Y. (2005) Experimental study on relationship between jet instability and formation ofbeaded fibers during electrospinning. Polymer Engineering & Science, 45, 704–709.
- [17] Chase, G. G., Reneker, D. H. (2004) Nanofibers in filter media. Fluid/ParticleSeparation Journal, 16, 105–117.
- [18] Zheng, J., Long, Y. Z., Sun, B., Zhang, Z. H., Shao, F., Zhang, H. D., Zhang, Z. M., Huang J. Y. (2012) Polymer nanofibers prepared by low-voltage near-fieldelectrospinning. Chinese Physics B, 21, 048102, 1-6. [20] Thompson ve ark., 2007
- [19] Thompson, C. J., Chase, G. G., Yarin, A. L., Reneker, D. H. (2007) Effects of parameters on nanofiber diameter determined from electrospinning model. Polymer, 48, 6913– 6922.
- [20] Zhang, C. X., Yuan, X. Y., Wu, L. L., Han, Y., Sheng, J. (2005) Study on morphology of electrospun poly(vinyl alcohol) mats. European Polymer Journal, 41, 423–432.
- [21] Tripatanasuwan, S., Zhong, Z. X., Reneker, D. H. (2007) Effect of evaporation andsolidification of the charged jet in electrospinning of poly(ethyleneoxide) aqueous solution. Polymer, 48, 5742–5746.
- [22] Chen, C. C., Chueh, J. Y., Tseng, H., Huang, H. M., Lee, S. Y. (2003) Preparation and characterization of biodegradable PLA polymeric blends. Biomaterials, 24,1167-1173.
- [23] Wei, X. P., Luo, Y. L., Xu, F., Chen, Y. S. (2016) Sensitive conductive polymer composites based on polylactic acid filled with multiwalled carbon nanotubes for chemical vapour sensing. Synthetic. Met, 215, 216-222.
- [24] Elzein, T., Nasser-Eddine, M., Delaite, C., Bistac, S., Dumas, P. (2004) FTIR study of polycaprolactone chain organization at interfaces. Journal of Colloid and Interface Science, 73(2), 381-387. [25] Charles-Harris, M., Koch, M. A., Navarro, M., Lacroix, D., Engel, E., Planell, J. A. A. (2008) A PLA/calcium phosphate degradable composite material for bone tissue engineering: an in vitro study. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 19(4), 1503-1513.
APA | INAN A, şeker m (2021). Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. , 687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
Chicago | INAN AHMET TALAT,şeker merve mine Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. (2021): 687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
MLA | INAN AHMET TALAT,şeker merve mine Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. , 2021, ss.687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
AMA | INAN A,şeker m Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. . 2021; 687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
Vancouver | INAN A,şeker m Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. . 2021; 687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
IEEE | INAN A,şeker m "Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi." , ss.687 - 693, 2021. 10.7240/jeps.993582 |
ISNAD | INAN, AHMET TALAT - şeker, merve mine. "Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi". (2021), 687-693. https://doi.org/10.7240/jeps.993582 |
APA | INAN A, şeker m (2021). Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online), 33(4), 687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
Chicago | INAN AHMET TALAT,şeker merve mine Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online) 33, no.4 (2021): 687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
MLA | INAN AHMET TALAT,şeker merve mine Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online), vol.33, no.4, 2021, ss.687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
AMA | INAN A,şeker m Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online). 2021; 33(4): 687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
Vancouver | INAN A,şeker m Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online). 2021; 33(4): 687 - 693. 10.7240/jeps.993582 |
IEEE | INAN A,şeker m "Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi." International journal of advances in engineering and pure sciences (Online), 33, ss.687 - 693, 2021. 10.7240/jeps.993582 |
ISNAD | INAN, AHMET TALAT - şeker, merve mine. "Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı ÇaplardakiYapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi". International journal of advances in engineering and pure sciences (Online) 33/4 (2021), 687-693. https://doi.org/10.7240/jeps.993582 |