31.07.2013 Views

[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto

[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto

[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!