ناقشت طالبة الماجستير وهاد اياد مدحت رسالتها الموسومة

“Binary Titanium Alloys as Dental Implant Materials”

" إستخدام سبائك التيتانيوم الثنائية بمجال طب الأسنان "

والتي أقيمت على قاعة المناقشات/ البناية C/ قسم هندسة المواد/الجامعة التكنولوجية يوم الأحد المصادف 12/1/2020، وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة المدرجة اسماؤهم :

1. أ.د. علي حسين عتيوي            الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                       رئيسا
2. أ.م.د. حيدر حسن جابر        جامعة بابل / كلية الهندسة/ قسم هندسة انتاج ومعادن            عضوا
3. م.د. اياد كاظم حسن               الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                       عضوا
4. أ.د. عماد سعدي عبد الكريم      الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                  عضوا- مشرفا

الخلاصة

     يستخدم التيتانيوم (Ti) في طب الأسنان والطب بصورة عامة لأغراض الزرع. و خلال السنين ، لم يتم استخدام سبائك التيتانيوم (Ti) النقية تجاريًا فحسب ، بل أيضًا بعض السبائك مثل سبائك (Ti) التيتانيوم الثنائية والثلاثية (. (Ti  ويستخدم التيتانيوم وسبائكه في مختلف الاستخدامات الطبية ، على سبيل المثال دعامة الأطراف الاصطناعية والأسلاك التقويمية. و يستخدم كذلك في (كرات ومآخذ الورك المصنوعة من Ti كبديل مشترك حيث يمكن لمزروعات التيتانيوم البقاء في جسم المريض لأكثر من 20 عامًا. وذلك بسبب توافقها البيولوجي العالي والخصائص الميكانيكية الجيدة ومقاومة التآكل العالية. تم في هذا البحث تحضير جميع العينات باستخدام تقنية ميتالورجيا المساحيق، وتضمنت عملية التحضير للتيتانيوم النقي وسبائك التيتانيوم-فضه وذلك بنسب مختلفه حيث تم تحضير (10و20 و 30 )% من الفضه وكذلك تم تحضير سبائك التيتانيوم-زركونيا وذلك بنسب (10و20 و 30 )% من الزركونيا , للتحقق من تأثير إضافة عنصر الفضة والزركونيا كمادة سيراميكية على خواص التيتانيوم النقي ولما تمتلك من تأثير مباشر على الخواص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية للسبيكة الناتجة. لغرض دراسة التأثيرات الناتجة عن اضافة عنصر الفضة والزركونيا كمادة سيراميكية تم إجراء عدد من الفحوصات بما في ذلك (فحص حيود الأشعة السينية ,الماسح الضوئي لغرض معرفة البنية المجهرية , صلادة فيكرز إضافة الى فحص معدل التآكل). بينت نتائج فحص حيود الأشعة السينية والبنية المجهرية بأن التيتانيوم النقي وسبائك التيتانيوم–فضة والتيتانيوم زركونيا وبنسب (10و20)% فضه وزركونيا  بأنها تتكون من طور واحد (طور الألفا) ولوحظ عند زيادة النسبة الى حد (30)% فضة وزركونيا ظهور مركب بيني جديد وهو (Ti₂Ag) في حالة سبائك الفضة و (TiZr)3O في حالة سبائك الزركونيا. وأظهرت نتائج الصلادة للفضة أنه لايوجد تأثير كبير للمركب البيني (Ti₂Ag) في تحسين الصلادة وذلك بسبب نسبتها القليلة وللدور الرئيسي للمسامية الموجودة في العينات على الصلادة وإلغائها لتأثير المركب البيني. أظهرت نتائج فحص التآكل مقاومة تآكل جيدة مع سبائك الفضة والتي تحتوي على (30%Ag) وذلك عند درجة تلبيد 700C° وبقيمة (0.091 mpy) وكذلك أظهرت سبائك الفضة مقاومة تآكل جيدة عند نسبة (30%Ag) عند درجة تلبيد 900C° وبقيمة(0.059 mpy) .أما سبائك الزركونيا فأفضل مقاومة تآكل كانت مع محتوى (30%ZrO2) وذلك عند تبريدها بالهواء وبقيمة, (1.347 mpy) تم الحصول على هذه النتائج بإستخدام محلول رينجر.

Abstract

The element Titanium utilized in dentistry from the past and prescription in implantation. Through those years, not just the pure Ti as well as composites, for example, double and tertiary Ti alloys were utilized. This element and its alloys utilized in different medicinal uses, like, abutment, prostheses, and orthodontic wires. Hip balls can make from titanium, and attachments (being joint substitution) can remain inside the human body for more than 20 years. Thus, because of their high biocompatibility, good mechanical properties, and high corrosion resistance. Cp-Ti, (Ti –(10,20,30) %Ag ), (Ti – (10,20,30) % ZrO2 ) alloys are prepared in this work by powder metallurgy technique .The examinations performed are (X-ray diffraction), scanning electrons microstructure, energy dispersive X-ray spectroscopy, corrosion rate for specimens treated by the (Ringers solution) fluid and hardness. The X-ray diffraction, SEM and microstructure results show that (CP-Ti) samples consist of only pure Ti(α)phase , While the alloys of (Ti-Ag) and (Ti-ZrO2) samples consist of one phase (α- phase) until reaching the (30%wt) of Ag and ZrO2 there would be an intermetallic compound of (Ti2Ag) with titanium –silver alloys and (TiZr)3O intermetallic compound with titanium-zirconia alloys, that with the presence of (α- phase). In the hardness test, there is no significant effect for the (Ti2Ag)  intermetallic compound on improving the hardness of the samples and this is attributed to its low percent and the major effect of porosity on the hardness which declined it's effect.     The corrosion results showed a good corrosion resistance increases with increasing the silver content as the corrosion rate would be the best at (30%Ag) content with(0.091 mpy) at sintering temperature of 700 C̊. And with a sintering temperature of 900 C̊, the best result was with (30%Ag) with (0.059) mpy. In the Ti-ZrO2 alloys, the best result was with the zirconia content of (30%ZrO2) when cooled in air with (1.347) mpy at sintering temperature of 700 C̊, this results obtained in Ringer’s solution.

تم تقويم الرسالة علمياً من قبل أ.م.د. نوال محمد داود/ جامعة بابل / كلية هندسة المواد، ولغوياً من قبل م. ياسين مشحوت طاهر/ الجامعة التكنولوجية / مركز اللغة الانكليزية.

وقد أجريت المناقشة في أجواء علمية وتم منح الطالبة درجة الماجستير بتقدير (مستوفي) بعد إكمال جميع التعديلات التي وضعت من قبل المناقشين.

ناقشت طالبة الماجستير طيبة يحيى جاسم رسالتها الموسومة

“Preparation and Characterization of a Polymeric Scaffold Used for Skin Substitution”

" تحضير وتوصيف نسيج بوليميري يستخدم بديل للجلد"

والتي أقيمت على قاعة المناقشات/ البناية C/ قسم هندسة المواد/الجامعة التكنولوجية يوم الخميس المصادف 9/1/2020، وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة المدرجة اسماؤهم :

1. أ.د. ثامر عبد الامير حسن                   جامعة الكرخ للعلوم / رئاسة الجامعة                         رئيسا
2. أ.م.د. قحطان عدنان حمد                    الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد                    عضوا
3. م.د. احمد نعمة هادي       جامعة بابل / كلية الهندسة/ كلية هندسة المسيب/ قسم هندسة المواد      عضوا
4. أ.م.د. اكرم رحيم جبر                        الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد               عضوا- مشرفا
5. م.د. منار عبد الجبار نجم                    الجامعة التكنولوجية / قسم هندسة المواد               عضوا- مشرفا

الخلاصة

      تعتبر الحروق و الموت الموضعي في الأنسجة الحية احدى المشاكل الرئيسية في المجال الطبي وتركز العديد من البحوث على تطوير انسجة تعتبر بدائل للجلد المتضرر وتصنع باستخدام طرق تصنيع مختلفة.

تعد طريقة البرم الكهربائي احدى اهم طرق التصنيع التي تستخدم لتحضير الأنسجة الطبية لأنها تنتج نسيج ذو تركيب ليفي يعزز التصاق الخلايا من خلال المساحة السطحية العالية نسبةً للحجم.

علاوةً على ذلك، توفر هذه الطريقة التركيب المسامي بمسامية مفتوحة مما يسمح للخلايا بالتغلغل الى داخل النسيج لتكوين نسيج ثلاثي الأبعاد.

في هذه الدراسة، تم تحسين الخواص الميكانيكية (مقاومة الشد)، قابلية التبلل، النسبة المئوية للسمية (Cytotoxicity%) بالإضافة الى انتشار الخلايا الجنينية (Rat Embryonic Fibroblast) (REF cells) على نسيج البولي يوريثان المصنع بطريقة البرم الكهربائي وبتركيز (10%) وزن/حجم من خلال خلط البولي يوريثان مع مادة بوليميرية طبيعية وهي الجيتوسان (chitosan).

أدى اضافة هذه المادة الطبيعية الى تحسين التصاق الخلايا على النسيج المصنع لكون هذه المادة ذات طبيعة محبة للماء (Hydrophilic)، كما أدى خلط هذه المادة مع البولي يوريثان الى تحسين مقاومة الشد بنسبة كبيرة، حيث اظهرت النسبة الأولى من الخلائط [1:6] [chitosan:PU] زيادة متوسطة في معامل المرونة مع تركيب غير منتظم من الألياف مع بعض الإنتفاخات (beads).

أدت زيادة نسبة البولي يوريثان الى الجيتوسان في العينات [1:10]، [1:20] [chitosan:PU] الى زيادة معامل المرونة للبولي يوريثان النقي من (1.518) ميكا باسكال الى (12.99) و (12.81) ميكا باسكال على التوالي مع امتلاك هذين النسيجين تركيب ليفي اكثر انتظاماً خالياً من العيوب. ترتبط قابلية التبلل للنسيج المصنع بطريقة البرم الكهربائي بشكل كبير مع معدل قطر الألياف، اذ تقل مع انخفاض قطر الليف وتصبح كارهة للماء (Hydrophobic). أدت اضافة الجيتوسان الى البولي يوريثان الى زيادة نسبة التبلل لأحتواء الجيتوسان على مجموعتي الأمين الأساسية (NH₂) و الهيدروكسيل (OH). لقد كانت أفضل نسبة قابلية تبلل في عينات الخلائط [1:6]، [1:20].

النسبة المئوية للسمية (Cytotoxicity%) انخفضت مع اضافة الجيتوسان للبولي يوريثان وخصوصاً في عينات الخلائط [1:10]، [1:20]، لأن اضافة هذه المادة الطبيعية مع المادة الصناعية يحسن من التوافقية الأحيائية (Biocompatibility) ويزيد من نسبة الخلايا الحية. أفضل انتشارية (Proliferation) للخلايا الجنينية (REF cells) تم ملاحظتها ايضاً في عينات الخلائط [1:10]، [1:20].

Abstract

Burns and skin necrosis is considered one of the major problems faced in the medical field and a lot of researches are focusing on developing tissues as substitutes for damaged skin using many fabrication methods. Electrospinning is one of the most important fabrication methods used for scaffold preparation, by providing fibrous structure which enhances cell adhesion through the high surface area to volume ratio. Besides, the porous structure with open porosity will allow the cells to penetrate to form a 3-D tissue. In this study, the mechanical properties (tensile strength), wettability, cytotoxicity% and Rat Embryonic Fibroblast REF cells proliferation of electrospun pure polyurethane PU scaffold in a concentration of 10% w/v were improved by blending polyurethane with chitosan. This natural material will enhance the cell adhesion since it is a hydrophilic material. Blending polyurethane with chitosan highly increased the tensile strength of the prepared scaffolds. The first specimen with ratio [1:6] [chitosan:PU] revealed medium increase in the modulus of elasticity but with non-uniform fibrous structure. Increasing the ratio of polyurethane to chitosan in other specimens [1:10] and [1:20] [chitosan:PU], highly increased the modulus of elasticity of pure polyurethane from 1.518 Mpa to 12.99 and 12.81 Mpa respectively with more uniform fibrous structure.

Moreover, the wettability of the electrospun fibrous structures is highly related with the average fiber diameter, it is decreased with decreasing fiber diameter since it becomes hydrophobic. Adding chitosan to PU will increase the wettability% because of the primary amine NH2 and OH functional groups. The best wettability% noticed in [1:6] and [1:20] blend scaffolds.

Cytotoxicity % decreased with adding chitosan to PU especially in [1:10] and [1:20] blend scaffolds, because adding natural material (chitosan) with the synthetic material will enhance the biocompatibility and increase the number of viable cells. Best REF cells proliferation was also notices in [1:10] and [1:20] blend scaffolds.

تم تقويم الرسالة علمياً من قبل أ.د. خالد مرشد عويد/ الجامعة المستنصرية/ كلية الهندسة/ قسم هندسة المواد، ولغوياً من قبل أ.م.د. ميادة رحيم عيسى/ الجامعة التكنولوجية / مركز اللغة الانكليزية.

وقد أجريت المناقشة في أجواء علمية وتم منح الطالبة درجة الماجستير بتقدير (مستوفي) بعد إكمال جميع التعديلات التي وضعت من قبل المناقشين.

اقام قسم هندسة المواد/ الجامعة التكنولوجية اجتماع الهيئة العامة برئاسة السيد رئيس القسم أ.م.د. حسين علاء جابر المحترم يوم الاحد المصادف 2020/1/19 في الساعة الثانية عشر ظهرا وعلى قاعة مجلس القسم وقد تم التطرق الى العديد من النقاط منها التعليمات الوزارية بخصوص مواعيد استئناف وانتهاء الفصل الدراسي الأول والثاني وجدول حضور الطلبة والالتزام بمواعيد المحاضرات، فضلا عن ابعاد الحرم الجامعي عن الامور السياسية.

تم عقد اجتماع بين لجنة التصنيف الوطني لقسم هندسة المواد واللجنة الوزارية الخاصة بالتصنيف الوطني لجودة الجامعات العراقية يوم الاثنين المصادف 2/12/2019 في رئاسة الجامعة/ قاعة مجلس الجامعة حيث تم تقييم أداء القسم للعام الدراسي 2017-2018 بعد عرض الأدلة والمرفقات الخاصة بنشاطات القسم وفعالياته في ذلك العام الدراسي.