Please use this identifier to cite or link to this item:
https://hdl.handle.net/11147/6867
Title: | Development of carbon nanotube embedded polyacrilonitrile/polypyrrole electrospun nanofibrous scaffolds | Other Titles: | Elektroeğirme yöntemi ile karbon nanotüp ilave edilmiş poliakrilonitril/polipirol nanolifli yapı iskelelerinin geliştirilmesi | Authors: | İnce Yardımcı, Atike | Advisors: | Yılmaz, Selahattin | Keywords: | Bone marrow cells Nanofibers Carbon nanotube Polyacrilonitrile Polypyrrole |
Publisher: | Izmir Institute of Technology | Source: | İnce Yardımcı, A. (2017). Development of carbon nanotube embedded polyacrilonitrile/polypyrrole electrospun nanofibrous scaffolds. Unpublished doctoral dissertation, İzmir Institute of Technology, İzmir, Turkey | Abstract: | In this study, electrospun polyacrilonitrile (PAN)/ polypyrrole (PPy) nanofibers
containing different PPy content (10, 25, and 50 wt%) were prepared. Different carbon
nanotube (CNT) amounts (1, 2, 3, and 4 wt%) were embedded into PAN/PPy nanofibers
to improve their mechanical and electrical properties. CNT functionalization was carried
out to solve agglomeration problem and functional CNTs effects on PAN/PPy nanofiber
morphology was examined. Alignment of nanofibers was studied to improve mechanical
properties of nanofibers. Obtained PAN/PPy and PAN/PPy/CNT nanofibers were utilized
as kerotinocytes scaffold. PAN/PPy/CNT and aligned and randomly oriented PAN/PPy
nanofibers were examined for bone marrow osteogenic differentiation of mesenchymal
stem cells (MSCs).
10 wt% PPy content was optimum in terms of mechanical properties and usage
with CNTs. Higher strain was observed for 10 wt% PPy content which was 23.3 %. When
as-grown MWCNTs were added into PAN/PPy, disordered nanofibers were formed. To
improve interficial properties of these composites, as-grown CNTs were functionalized
with H2SO4/HNO3/HCl solution. Upon functionalization, formation of hydroxylic and
carboxylic groups were detected on the CNT surfaces. TEM examination of the
nanofibers obtained with these CNTs showed decrease in beads formation. The
functionalized CNTs were well dispersed within the electrospun nanofibers and aligned
along the direction of nanofibers. The electroactivity of the fibers indicated that these
nanofibers could be used as electrochemical actuator in acidic solutions.
PAN/PPy and PAN/PPy/CNT nanofibers supported the attachment and
proliferation of keratinocytes and osteogenic differentiation of MSCs. It was found that
these nanofibers could be utilized as scaffolds for both cell types. Bu tez çalışmasında, farklı oranlarda polipirol (PPy) içeren (%10, 25 ve 50) poliakrilonitril (PAN)/PPy nanofiberler elektroeğirme yöntemiyle sentezlenmiştir. Mekanik ve elektriksel özellikleri iyileştirmek için farklı karbon nanotüp (KNT) oranları (% 1, 2, 3 ve 4) PAN/PPy nanofiberler içine eklenmiştir. Karbon nanotüplerin topaklanma problemini çözmek için, KNTler fonksiyonel hale getirilmiştir ve fonksiyonel KNTlerin PAN/PPy nanofiberlerin morfolojisi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Nanofiberlerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için nanofiberlerin yönlendirilmesi de çalışılmıştır. Elde edilen PAN/PPy ve KNT eklenmiş PAN/PPy nanofiberler keratin yapı iskelesi olarak kullanılmıştır. Yönlendirilmiş ve rastgele yönlenmiş PAN/PPy nanofiberler kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin osteojenik diferansiasyonu için incelenmiştir. Mekanik özellikler ve KNT ile birlikte kullanım açısından % 10 PPy içeriği optimum olarak bulunmuştur. %23.3 değerindeki daha yüksek gerinme değeri %10 PPy içeriği için gözlenmiştir. %1 ve 4 oranlarında çok duvarlı KNT PAN/PPy içerisine eklendiğinde, düzensiz nanofiberler meydana gelmiştir. Bu kompozitlerin interfaz özelliklerini iyileştirmek için KNT ler H2SO4/HNO3/HCl solusyonuyla fonksiyonel hale getirişmiştir. Fonksiyonelleştirme sonucu, KNT yüzeylerinde hidroksilik ve karboksilik gruplar saptanmıştır. Bu KNTlerle elde edilen nanofiberlerin TEM analizleri damlacık oluşumunda azalma ve nanofiberlerle aynı yönde yönlenme göstermiştir. Bu fonksiyonel KNTlerin PAN/PPy karışımı içerisindeki dağılımının iyileştiğini göstermektedir. Fiberlerin elektroaktiviteleri göstermiştir ki bu nanofiberler asidik solusyonlar içerisinde elektrokimyasal aktuatör olarak kullanılabilirler. PAN/PPy ve KNT eklenmiş PAN/PPy nanofiberler keratinlerin tutunmasını ve çoğalmasını ve mezenkimal kök hücrelerin osteojenik diferansiasyonunu sağlamışlardır. Bu nanofiberlerin her iki hücre tipi için de yapı iskelesi olarak kullanılabileceğini gösterilmiştir. |
Description: | Thesis (Doctoral)--Izmir Institute of Technology, Materials Science and Engineering, Izmir, 2017 Includes bibliographical references (leaves: 100-113) Text in English; Abstract: Turkish and English |
URI: | http://hdl.handle.net/11147/6867 |
Appears in Collections: | Phd Degree / Doktora |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
T001685.pdf | DoctoralThesis | 17.54 MB | Adobe PDF | View/Open |
CORE Recommender
Page view(s)
228
checked on Dec 2, 2024
Download(s)
136
checked on Dec 2, 2024
Google ScholarTM
Check
Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.