[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto
[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto
[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
TIIVISTELMÄ<br />
TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO<br />
Teknis-luonnontieteellinen koulutusohjelma<br />
VALLA, ANNALEENA: Huokoisen komposiitin biohajoavuuden alkuvaiheiden<br />
elektronispektroskooppinen tutkimus<br />
Diplomityö, 73 sivua, 10 liitesivua<br />
Marraskuu 2012<br />
Pääaine: Teknillinen fysiikka<br />
Tarkastajat: professori Mika Valden ja DI Leena Vuori<br />
Rahoittaja: Tekes – Teknologian ja innovaatioiden kehittämiskeskus<br />
Avainsanat: Huokoinen biohajoava komposiitti, β-trikalsiumfosfaatti, poly(L-laktidi-co-kaprolaktoni),<br />
röntgenviritteinen fotoelektronispektroskopia, XPS, hydrolyysi<br />
Tämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia huokoisen komposiitin biohajoavuuden<br />
alkuvaiheita materiaalin pinnalla. Materiaalista kehitetään huokoisia, biohajoavia<br />
kudostukirakenteita lääketieteellisiin sovelluksiin. Materiaalien pinta-analyyttisellä<br />
tutkimuksella pyritään selvittämään biomateriaalin pinnan rakennetta<br />
ja rakenteen muutoksia biohajoavuuden alussa. Tässä työssä tutkittu materiaali<br />
on poly(L-laktidi-co-kaprolaktoni):n β-trikalsiumfosfaattikomposiittia ja tutkimuksen<br />
kohteena on sekä ylikriittisellä hiilidioksidilla (scCO2) huokoistettuja että<br />
huokoistamattomia näytteitä. Pinta-analyyttisenä tutkimusmenetelmänä on käytetty<br />
röntgenviritteistä fotoelektronispektroskopiaa (XPS) ja näytteiden biohajoaminen<br />
on toteutettu upottamalla tutkittavat näytteet suunnitelluiksi ajoiksi hydrolyysiliuokseen,<br />
joka jäljittelee biomateriaalin ympäristöä ihmiskehossa.<br />
Varsinaisten biohajoamisen alkuvaiheiden tutkimusten lisäksi on määritetty<br />
materiaalin sopivuutta elektronispektrokooppiseen tutkimukseen sekä röntgenviritteisen<br />
fotoelektronispektroskopian vaikutuksia tutkittavan materiaalin<br />
pinnalle. Röntgensäteilyn on todettu muokkaavan materiaalin pintaa ja se on<br />
huomioitava mittauksissa, vaikka se ei merkittävästi rajoitakaan mittauksia.<br />
Työn tulosten analysoinnissa on kehitetty sovitusparametrit erottamaan kopolymeerin<br />
eri monomeereista tulevat signaalit.<br />
Tämän työn tutkimuksissa on havaittu, että materiaalin biohajoaminen<br />
hydrolyysiliuoksessa käynnistyy 2 ja 12 viikon välisenä aikana. Biohajoamisen<br />
käynnistyminen voidaan havaita hydroksyyliryhmien suhteellisen pintakonsentraation<br />
kasvuna ja komonomeerien suhteiden muutoksena. Tulos on biomateriaalin<br />
ja biologisen ympäristön vuorovaikutuksen kannalta hyvä, koska tavoitteena<br />
on biomateriaalin biohajoamisen eteneminen kudoksen kasvun kanssa<br />
samassa tahdissa. Lisäksi pinta-analyyttisissä tutkimuksissa on havaittu, että βtrikalsiumfosfaatti<br />
on materiaalissa kopolymeerikalvon peittämänä. Tässä työssä<br />
saavutettujen tulosten avulla voidaan ymmärtää materiaalin pinnan koostumus<br />
ja biohajoaminen, ja tulosten avulla materiaalin ominaisuuksia voidaan<br />
parantaa entistä biofunktionaalisemmiksi.<br />
II