Μελέτη και κατασκευή κυλινδρικού τυμπάνου με ελεγχόμενο αριθμό περιστροφών για συλλογή νανοδομημένων ινωδών πολυμερών
Η τεχνική της ηλεκτροϊνοποίησης είναι μια ευέλικτη και αναπτυσσόμενητεχνολογία για την παραγωγή νανοϊνωδώνυλικών. Τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά των ναναδομημένων μεμβρανών, συμπεριλαμβανομένης της μεγάλης επιφάνειας, του υψηλού πορώδους, της ευκαμψίας και της ρυθμιζόμενης κατανομής του μεγέθους...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
Μορφή: | Thesis |
Γλώσσα: | Greek |
Έκδοση: |
2018
|
Θέματα: | |
Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/11626 |
id |
nemertes-10889-11626 |
---|---|
record_format |
dspace |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
Greek |
topic |
Ιστομηχανική Ηλεκτροϊνοποίηση Ευθυγραμμισμένες ίνες Ιστομηχανικά ικριώματα Tissue engineering Electrospinning Aligned fibers Tissue engineering scaffolds 620.5 |
spellingShingle |
Ιστομηχανική Ηλεκτροϊνοποίηση Ευθυγραμμισμένες ίνες Ιστομηχανικά ικριώματα Tissue engineering Electrospinning Aligned fibers Tissue engineering scaffolds 620.5 Σαρακίνης, Ανδρέας Μελέτη και κατασκευή κυλινδρικού τυμπάνου με ελεγχόμενο αριθμό περιστροφών για συλλογή νανοδομημένων ινωδών πολυμερών |
description |
Η τεχνική της ηλεκτροϊνοποίησης είναι μια ευέλικτη και αναπτυσσόμενητεχνολογία για την παραγωγή νανοϊνωδώνυλικών. Τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά των ναναδομημένων μεμβρανών, συμπεριλαμβανομένης της μεγάλης επιφάνειας, του υψηλού πορώδους, της ευκαμψίας και της ρυθμιζόμενης κατανομής του μεγέθους των πόρων, τις καθιστούν κατάλληλες υποψήφιες γιαένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων εφαρμογών βιοϊατρικής και ιστομηχανικής.
Η διάμετρος και η μορφολογία των νανοινών μπορούν να τροποποιηθούνανάλογα με την εφαρμογή τους. Τα μονοαξονικά ευθυγραμμισμένα ικριώματα από νανοΐνεςμπορούν να προάγουν τη μετανάστευσηκυττάρων κατά μήκος μίας συγκεκριμένης κατεύθυνσης, καθώς η ευθυγράμμιση των ινών μπορεί να έχει μεγάλη επίδρασηστην κυτταρική προσκόλληση, τον πολλαπλασιασμό και τη μορφολογία των κυττάρων. Μέχρι τώρα, υπάρχει μια ποικιλία συνθετικών και φυσικών πολυμερών.Η χιτοζάνη, το υαλουρονικό οξύ, το πολυαιθυλενικόοξύ (PEO), τα πολυλαγαλακτικά (PLA), η πολυκαπρολακτόνη(PCL),η πολυβινυλική αλκοόλη, (PVA) και το μετάξι αποτελούν υλικά ηλεκτροϊνοποίησης, λόγω της μη τοξικής και της βιοαποδομήσιμης φύσης τους και χρησιμοποιούνταιγια την ανάπτυξη ικριωμάτων, που μπορούν να υποστηρίξουν ενεργά την
εναπόθεση υγιών ιστών και την επούλωση πληγών.
Στην εργασία αυτή, παρουσιάζουμε μια μέθοδο για τον έλεγχο εναπόθεσης και ευθυγράμμισης των νανοϊνών πολυβινυλικής αλκοόλης σε διάταξη ηλεκτροϊνοποίησης κάνοντας χρήση ενός κυλινδρικού περιστρεφόμενου τυμπάνου. Αφού έγινε σχεδιασμός και υλοποίηση της μηχανολογικής διάταξης του περιστρεφόμενου τυμπάνου, πραγματοποιήθηκε μελέτη και επιλογή κατάλληλου μικροελεγκτή για τον έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής του συλλέκτη. Ακολούθησε προγραμματισμός και η ένωση των επιμέρους ηλεκτρονικών για την ομαλή αυτοματοποίηση της διάταξης. Στη συνέχεια,
έγινε μορφολογικός χαρακτηρισμός των νανοδομημένων πολυμερικών ικριωμάτων μέσω Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωση (SEM), καθώς και έλεγχος των μηχανικών ιδιοτήτων και της γωνίας διαβροχής (μέτρου του βαθμού υδροφιλικότητας) των
νανοϊνών. Τέλος, έγινε συζήτηση των αποτελεσμάτων και παράθεση των σημαντικότερων συμπερασμάτων που προέκυψαν από την παρούσα διπλωματική, καθώς και αναφορά κάποιων προτάσεων προς μελλοντική διερεύνηση. |
author2 |
Μαυρίλας, Δημοσθένης |
author_facet |
Μαυρίλας, Δημοσθένης Σαρακίνης, Ανδρέας |
format |
Thesis |
author |
Σαρακίνης, Ανδρέας |
author_sort |
Σαρακίνης, Ανδρέας |
title |
Μελέτη και κατασκευή κυλινδρικού τυμπάνου με ελεγχόμενο αριθμό περιστροφών για συλλογή νανοδομημένων ινωδών πολυμερών |
title_short |
Μελέτη και κατασκευή κυλινδρικού τυμπάνου με ελεγχόμενο αριθμό περιστροφών για συλλογή νανοδομημένων ινωδών πολυμερών |
title_full |
Μελέτη και κατασκευή κυλινδρικού τυμπάνου με ελεγχόμενο αριθμό περιστροφών για συλλογή νανοδομημένων ινωδών πολυμερών |
title_fullStr |
Μελέτη και κατασκευή κυλινδρικού τυμπάνου με ελεγχόμενο αριθμό περιστροφών για συλλογή νανοδομημένων ινωδών πολυμερών |
title_full_unstemmed |
Μελέτη και κατασκευή κυλινδρικού τυμπάνου με ελεγχόμενο αριθμό περιστροφών για συλλογή νανοδομημένων ινωδών πολυμερών |
title_sort |
μελέτη και κατασκευή κυλινδρικού τυμπάνου με ελεγχόμενο αριθμό περιστροφών για συλλογή νανοδομημένων ινωδών πολυμερών |
publishDate |
2018 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/11626 |
work_keys_str_mv |
AT sarakinēsandreas meletēkaikataskeuēkylindrikoutympanoumeelenchomenoarithmoperistrophōngiasyllogēnanodomēmenōninōdōnpolymerōn AT sarakinēsandreas designandmanufactureofacylindricaldrumcollectorwithcontrolledrotationalspeedforcollectingnanostructuredfibrouspolymers |
_version_ |
1771297218275311616 |
spelling |
nemertes-10889-116262022-09-05T13:57:05Z Μελέτη και κατασκευή κυλινδρικού τυμπάνου με ελεγχόμενο αριθμό περιστροφών για συλλογή νανοδομημένων ινωδών πολυμερών Design and manufacture of a cylindrical drum collector with controlled rotational speed for collecting nano-structured fibrous polymers Σαρακίνης, Ανδρέας Μαυρίλας, Δημοσθένης Καζάκος, Δημοσθένης Sarakinis, Andreas Ιστομηχανική Ηλεκτροϊνοποίηση Ευθυγραμμισμένες ίνες Ιστομηχανικά ικριώματα Tissue engineering Electrospinning Aligned fibers Tissue engineering scaffolds 620.5 Η τεχνική της ηλεκτροϊνοποίησης είναι μια ευέλικτη και αναπτυσσόμενητεχνολογία για την παραγωγή νανοϊνωδώνυλικών. Τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά των ναναδομημένων μεμβρανών, συμπεριλαμβανομένης της μεγάλης επιφάνειας, του υψηλού πορώδους, της ευκαμψίας και της ρυθμιζόμενης κατανομής του μεγέθους των πόρων, τις καθιστούν κατάλληλες υποψήφιες γιαένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων εφαρμογών βιοϊατρικής και ιστομηχανικής. Η διάμετρος και η μορφολογία των νανοινών μπορούν να τροποποιηθούνανάλογα με την εφαρμογή τους. Τα μονοαξονικά ευθυγραμμισμένα ικριώματα από νανοΐνεςμπορούν να προάγουν τη μετανάστευσηκυττάρων κατά μήκος μίας συγκεκριμένης κατεύθυνσης, καθώς η ευθυγράμμιση των ινών μπορεί να έχει μεγάλη επίδρασηστην κυτταρική προσκόλληση, τον πολλαπλασιασμό και τη μορφολογία των κυττάρων. Μέχρι τώρα, υπάρχει μια ποικιλία συνθετικών και φυσικών πολυμερών.Η χιτοζάνη, το υαλουρονικό οξύ, το πολυαιθυλενικόοξύ (PEO), τα πολυλαγαλακτικά (PLA), η πολυκαπρολακτόνη(PCL),η πολυβινυλική αλκοόλη, (PVA) και το μετάξι αποτελούν υλικά ηλεκτροϊνοποίησης, λόγω της μη τοξικής και της βιοαποδομήσιμης φύσης τους και χρησιμοποιούνταιγια την ανάπτυξη ικριωμάτων, που μπορούν να υποστηρίξουν ενεργά την εναπόθεση υγιών ιστών και την επούλωση πληγών. Στην εργασία αυτή, παρουσιάζουμε μια μέθοδο για τον έλεγχο εναπόθεσης και ευθυγράμμισης των νανοϊνών πολυβινυλικής αλκοόλης σε διάταξη ηλεκτροϊνοποίησης κάνοντας χρήση ενός κυλινδρικού περιστρεφόμενου τυμπάνου. Αφού έγινε σχεδιασμός και υλοποίηση της μηχανολογικής διάταξης του περιστρεφόμενου τυμπάνου, πραγματοποιήθηκε μελέτη και επιλογή κατάλληλου μικροελεγκτή για τον έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής του συλλέκτη. Ακολούθησε προγραμματισμός και η ένωση των επιμέρους ηλεκτρονικών για την ομαλή αυτοματοποίηση της διάταξης. Στη συνέχεια, έγινε μορφολογικός χαρακτηρισμός των νανοδομημένων πολυμερικών ικριωμάτων μέσω Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωση (SEM), καθώς και έλεγχος των μηχανικών ιδιοτήτων και της γωνίας διαβροχής (μέτρου του βαθμού υδροφιλικότητας) των νανοϊνών. Τέλος, έγινε συζήτηση των αποτελεσμάτων και παράθεση των σημαντικότερων συμπερασμάτων που προέκυψαν από την παρούσα διπλωματική, καθώς και αναφορά κάποιων προτάσεων προς μελλοντική διερεύνηση. The technique of electrospinning is a flexible and growing technology for the production of nanofibers. Exceptional characteristics of nanofibrous membranes, including large surface area, high porosity, flexibility, and adjustable pore size distribution, make them suitable candidates for a wide range of applications, including biomedical and tissue engineering applications. The diameter and morphology of nanofibers can be modified depending on their application. Nano-aligned uniaxial scaffolds can promote cell migration along a particular direction as fiber alignment can have a major effect on cell adhesion, proliferation and morphology. So far, there is a variety of synthetic and natural polymers. Chitosan, hyaluronic acid, polyethylene acid (PEO), polylactides (PLA), polycaprolactone (PCL), polyvinyl alcohol (PVA) and silk are electrospinning materials, due to their non-toxic and biodegradable nature and used for the development of scaffolds, which can actively support the healthy tissue deposition and wound healing. In this paper, we present a method for controlling deposition and alignment of polyvinyl alcohol nanofibers in a electrospinning device using a cylindrical rotating drum. After designing and implementing the rotary drum, a suitable microcontroller was designed and selected to control the collector rotational speed. Following, we programmed and the joined all of the individual electronics to smooth the automation of the device. Subsequently, a morphological characterization of nanostructured polymer scaffolds through Electronic Scanning Microscopy (SEM), as well as control of the mechanical properties and the contact angle (measure of the degree of hydrophilicity) of the nanofibers. Finally, we discussed the results and quoted the most important conclusions that emerged from this diploma, as well as some suggestions for future investigation. 2018-10-11T06:46:14Z 2018-10-11T06:46:14Z 2018-07 Thesis http://hdl.handle.net/10889/11626 gr 12 application/pdf |