haku: @supervisor Gasik, Michael / yhteensä: 17
viite: 2 / 17
| Tekijä: | Hiropoulos, Ines |
| Työn nimi: | Mechanical behaviour of porous biomaterial scaffolds |
| Huokoisten biomateriaali rakenteiden mekaaninen käyttäytyminen | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2016 |
| Sivut: | (5) + 81 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Kemian tekniikan korkeakoulu |
| Oppiaine: | Soveltava materiaalitiede (MT3001) |
| Valvoja: | Gasik, Michael |
| Ohjaaja: | Santasalo-Aarnio, Annukka |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201604201845 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 3663 | Arkisto |
| Avainsanat: | mechanical behaviour DMA articular cartilage scaffold mekaaninen käyttäytyminen nivelrusto biologinen huokoinen materiaali |
| Tiivistelmä (fin): | Nivelrustovauriot ovat maailmanlaajuinen elämänlaatua heikentävä ongelma. Vauriot syntyvät yleisimmin sairauden tai tapaturman aiheuttamina. Nivelrustokudoksen solutiheys on pieni ja kudoksen kyky korjata itseään on heikko. Tällä hetkellä käytössä on useita operatiivisia ja ei-operatiivisia korjausvaihtoehtoja, mutta näiden tulokset ovat osoittautuneet puutteellisiksi. Huokoisia biomateriaalirakenteita on tutkittu kudosteknologiassa uutena vaihtoehtoisena korjausmenetelmänä. Biomateriaaleista valmistettuja rakenteita voidaan käyttää tukemaan ja ohjaamaan rustokudoksen uusiutumista sekä korvaamaan mekaanisia ja biofysikaalisia ominaisuuksia kudoksen uusiutumisen ajan, lisäksi niiden avulla pyritään hoitotoimenpiteen yksinkertaistamiseen. Korjaavien rakenteiden mekaaniset ominaisuudet ovat ratkaisevassa roolissa hoidon lopullisen onnistumisen kannalta. Tässä työssä tutkittiin nivelrustokudoksen korjaamiseen tarkoitettujen rakenteiden mekaanista käyttäytymistä vaihtelevien vakio ja vaihtokuorman alla. Testi parametrien valinnassa käytettiin ihmisen normaalien aktiviteettien (esim. kävely, juokseminen) taajuutta. Työssä tutkittiin kolmea eri kaupallista nivelrustokudoksen korjaukseen käytettyä materiaalia. Näytteitä testattiin kuivissa sekä kosteissa (käytettiin ionivaihdettua vettä tai NaCl-liuosta) olosuhteissa 25 °C ja 37 °C lämpötiloissa. Tutkittujen rakenteiden viskoelastisen käyttäytymisen havaittiin olevan riippuvainen biomateriaalirakenteen sisältämästä nesteestä. Rakenteiden mekaaninen käyttäytyminen muuttui lämpötilan tai testiympäristön (kuiva tai neste) vaihtuessa. Havaittiin myös, että hydrofobisilla huokoisilla rakenteilla oli erilainen veden sisäänottokyky, kuin hyrdofiilisillä rakenteilla. |
| Tiivistelmä (eng): | Articular cartilage related diseases are an increasing problem worldwide. Despite the availability of non-surgical and surgical treatments the repair of articular cartilage lesions remains an intractable issue. Hence, there is a strong demand for new solutions such as offered by scaffold engineering. Scaffolds are three-dimensional biomaterial structures that can be used to coax the human body to rebuild the damaged tissue and to substitute the physiological and mechanical properties during the healing time. The mechanical behaviour of these kinds of scaffolds is a crucial part of the final success of the articular cartilage treatment. In this work, the mechanical behaviour of porous biomaterial scaffolds used in articular cartilage repair was studied under various constant and cyclic oscillating loads. Three different biomaterial structures were tested and the test parameters were set to resemble normal human gait forces, frequencies and amplitudes. The tests were conducted in dry and wet (water or NaCl-solution used) conditions at 25 °C and 37 °C temperatures. Additionally, the water uptake properties of the scaffolds were briefly studied. The results established that the viscoelastic behaviour of the porous scaffolds was strongly dependent on the solution content. All the scaffolds were clearly susceptible to mechanical behaviour changes when the temperature or wet environment was altered. It was also discovered that the water uptake properties of hydrophobic fibrous scaffold differ from those of hydrophilic ones. |
| ED: | 2016-05-01 |
INSSI tietueen numero: 53478
+ lisää koriin
INSSI