TY - THES

T1 - Evaluierung eines Thiol-In-Systems für den Einsatz in biokompatiblen 3D-gedruckten Verbundmaterialien

AU - Rieger, Paul

N1 - nicht gesperrt

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Ziel dieser Arbeit ist es zu zeigen, dass ein System bestehend aus Tricalciumphosphat (TCP), bifunktionellen Alkinen und multifunktionellen Thiolen (Thiol-In-System) zur Herstellung von biokompatiblen, biologisch abbaubaren und hochgefüllten Photopolymeren mit dem Verfahren der Stereolithographie (SLA) einsetzbar ist. Dies beinhaltet die Herstellung von bifunktionellen Alkinen, Untersuchungen der Lagerstabilität, Photoreaktivität und die 3D-Druckbarkeit der Thiol-In-Formulierung und die Charakterisierung des erhaltenen Photopolymers hinsichtlich mechanischer Eigenschaften, biologischer Abbaubarkeit und Migration niedermolekularer Anteile. Hierfür wurden bifunktionelle Alkine synthetisiert und eine Formulierung des Thiol-In-Systems erarbeitet. Die Lagerstabilität der Formulierung wurde anhand seiner Viskositätserhöhung evaluiert. Um die Aushärtungsreaktion zu charakterisieren kamen Photo-dynamische Differenzkalorimetrie und Echtzeit-Infrarotspektroskopie zum Einsatz. Die Migrationseigenschaften niedermolekularer Anteile im Photopolymer wurden mittels Gaschromatograph mit gekoppeltem Massenspektrometer (GCMS) gemessen. Zudem wurden die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Komposits mittels uniaxialem Zugversuch und Dynamisch-mechanischer Analyse (DMA) bestimmt. Weiters wurde die Abbaubarkeit des Photopolymers in basischer Umgebung untersucht. Im Zuge dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass sich das Thiol-In-System mit Tricalciumphosphat als Füllstoff über einen Zeitraum von mehreren Wochen stabilisieren lässt. Die Verarbeitbarkeit des ungefüllten Systems auf Stereolithographen ist gegeben, wohingegen die gefüllten Systeme aufgrund ihrer hohen Viskosität nur auf Stereolithographen mit einem Rakelmechanismus verarbeitet werden können. Photopolymere des ausgehärteten Thiol-In-Systems können in basischer Umgebung vollständig abgebaut werden. Bei den hergestellten Kompositen handelt es sich um migrationsarme Werkstoffe, die ein hohes Potential für den Einsatz in verschiedensten medizintechnischen Produkten aufweisen.

AB - Ziel dieser Arbeit ist es zu zeigen, dass ein System bestehend aus Tricalciumphosphat (TCP), bifunktionellen Alkinen und multifunktionellen Thiolen (Thiol-In-System) zur Herstellung von biokompatiblen, biologisch abbaubaren und hochgefüllten Photopolymeren mit dem Verfahren der Stereolithographie (SLA) einsetzbar ist. Dies beinhaltet die Herstellung von bifunktionellen Alkinen, Untersuchungen der Lagerstabilität, Photoreaktivität und die 3D-Druckbarkeit der Thiol-In-Formulierung und die Charakterisierung des erhaltenen Photopolymers hinsichtlich mechanischer Eigenschaften, biologischer Abbaubarkeit und Migration niedermolekularer Anteile. Hierfür wurden bifunktionelle Alkine synthetisiert und eine Formulierung des Thiol-In-Systems erarbeitet. Die Lagerstabilität der Formulierung wurde anhand seiner Viskositätserhöhung evaluiert. Um die Aushärtungsreaktion zu charakterisieren kamen Photo-dynamische Differenzkalorimetrie und Echtzeit-Infrarotspektroskopie zum Einsatz. Die Migrationseigenschaften niedermolekularer Anteile im Photopolymer wurden mittels Gaschromatograph mit gekoppeltem Massenspektrometer (GCMS) gemessen. Zudem wurden die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Komposits mittels uniaxialem Zugversuch und Dynamisch-mechanischer Analyse (DMA) bestimmt. Weiters wurde die Abbaubarkeit des Photopolymers in basischer Umgebung untersucht. Im Zuge dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass sich das Thiol-In-System mit Tricalciumphosphat als Füllstoff über einen Zeitraum von mehreren Wochen stabilisieren lässt. Die Verarbeitbarkeit des ungefüllten Systems auf Stereolithographen ist gegeben, wohingegen die gefüllten Systeme aufgrund ihrer hohen Viskosität nur auf Stereolithographen mit einem Rakelmechanismus verarbeitet werden können. Photopolymere des ausgehärteten Thiol-In-Systems können in basischer Umgebung vollständig abgebaut werden. Bei den hergestellten Kompositen handelt es sich um migrationsarme Werkstoffe, die ein hohes Potential für den Einsatz in verschiedensten medizintechnischen Produkten aufweisen.

KW - Thiol-Yne

KW - photo polymerisation

KW - stereolithography

KW - Thiol-In

KW - Photopolymerisation

KW - Stereolithographie

M3 - Masterarbeit

ER -