MACRO-POROUS ALUMINUM OXIDE-BORON CARBIDE CERAMICS FOR HARD TISSUE APPLICATIONS

Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Pub Date : 2023-07-06 DOI:10.53501/rteufemud.1293580

Kerim Emre Öksüz

{"title":"MACRO-POROUS ALUMINUM OXIDE-BORON CARBIDE CERAMICS FOR HARD TISSUE APPLICATIONS","authors":"Kerim Emre Öksüz","doi":"10.53501/rteufemud.1293580","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Bu çalışma, dünya çapında yaygın bir klinik problem olan sert doku defektlerinin tedavisi için yüksek kaliteli biyoseramik köpüklerin geliştirilmesine odaklanmaktadır. Bu deneysel çalışmada, biyomedikal alanlarda kullanılması hedeflenen karbür (B4C) ilaveli α-alüminyum oksit (Al2O3) seramikler replika yöntemi ile yüksek gözenekli olarak üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Ekonomik polimer model malzeme olarak kullanılan açık gözenekli, 30 ppi gözenek boyutunda poliüretan süngerlerin termogravimetrik (TGA) ve diferansiyel termal analizleri (DTA) ile termal özelikleri belirlenmiştir. Yüksek sıcaklıkta sinterlenerek elde edilen, farklı B4C oranları içeren Al2O3 esaslı seramik köpükler homojen, yüksek gözenekli ve birleştirici gözenek mikroyapısında olduğu yüksek alan emisyon tabancalı taramalı elektron mikroskobu (FEG-SEM) ile detaylı olarak incelenmiştir. X-ışınları (XRD) analizleri ile B4C’nin yapı içerisinde varlığı ve faz değişimleri doğrulanmıştır. Yapısında ağırlıkça % 0, % 3 ve % 5 B4C içeren sinterlenmiş seramik köpüklerin basma mukavemeti değerleri sırasıyla 1,92 MPa, 2,05 MPa ve 2,38 Mpa olarak ölçülmüştür. Canlı ortamlarda kullanılacak biyomalzemelerin oluşturacağı biyolojik cevabın önceden değerlendirilmesi amacıyla yapılan in vitro testlerde tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Hücre canlılığı deneyleri, Al2O3 esaslı seramik köpüklere B4C ilavesinin sert doku defektlerinde önemli bir avantaj olan hücre proliferasyonunu desteklediğini göstermiştir.","PeriodicalId":273771,"journal":{"name":"Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi","volume":"6 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-07-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.53501/rteufemud.1293580","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Bu çalışma, dünya çapında yaygın bir klinik problem olan sert doku defektlerinin tedavisi için yüksek kaliteli biyoseramik köpüklerin geliştirilmesine odaklanmaktadır. Bu deneysel çalışmada, biyomedikal alanlarda kullanılması hedeflenen karbür (B4C) ilaveli α-alüminyum oksit (Al2O3) seramikler replika yöntemi ile yüksek gözenekli olarak üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Ekonomik polimer model malzeme olarak kullanılan açık gözenekli, 30 ppi gözenek boyutunda poliüretan süngerlerin termogravimetrik (TGA) ve diferansiyel termal analizleri (DTA) ile termal özelikleri belirlenmiştir. Yüksek sıcaklıkta sinterlenerek elde edilen, farklı B4C oranları içeren Al2O3 esaslı seramik köpükler homojen, yüksek gözenekli ve birleştirici gözenek mikroyapısında olduğu yüksek alan emisyon tabancalı taramalı elektron mikroskobu (FEG-SEM) ile detaylı olarak incelenmiştir. X-ışınları (XRD) analizleri ile B4C’nin yapı içerisinde varlığı ve faz değişimleri doğrulanmıştır. Yapısında ağırlıkça % 0, % 3 ve % 5 B4C içeren sinterlenmiş seramik köpüklerin basma mukavemeti değerleri sırasıyla 1,92 MPa, 2,05 MPa ve 2,38 Mpa olarak ölçülmüştür. Canlı ortamlarda kullanılacak biyomalzemelerin oluşturacağı biyolojik cevabın önceden değerlendirilmesi amacıyla yapılan in vitro testlerde tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Hücre canlılığı deneyleri, Al2O3 esaslı seramik köpüklere B4C ilavesinin sert doku defektlerinde önemli bir avantaj olan hücre proliferasyonunu desteklediğini göstermiştir.

查看原文本刊更多论文

用于硬组织应用的大孔氧化铝-碳化硼陶瓷

这项研究的重点是开发高质量的生物陶瓷泡沫，用于治疗硬组织缺损这一全球常见的临床问题。在这项实验研究中，采用复制法制造了掺杂碳化物（B4C）的α-氧化铝（Al2O3）陶瓷，并将其表征为高多孔性，目标是用于生物医学领域。通过热重分析 (TGA) 和差热分析 (DTA)，确定了作为经济聚合物模型材料的开孔、30 ppi 孔径聚氨酯海绵的热特性。采用高场发射扫描电子显微镜（FEG-SEM）详细分析了通过高温烧结获得的不同 B4C 比率的 Al2O3 基陶瓷泡沫的均匀、高多孔性和内聚孔微观结构。X 射线 (XRD) 分析证实了结构中 B4C 的存在和相变。经测量，B4C 含量分别为 0、3 和 5 wt% 的烧结陶瓷泡沫的抗压强度值分别为 1.92 兆帕、2.05 兆帕和 2.38 兆帕。为了预先评估生物材料在生活环境中的生物反应，我们进行了体外测试，结果令人满意。细胞活力实验表明，在基于 Al2O3 的陶瓷泡沫中添加 B4C 有助于细胞增殖，这在硬组织缺损中是一个重要优势。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

自引率

0.00%

发文量