Mechanical and Tribological Analysis of Polyacrylamide/Alginate Hybrid Hydrogels for Potential Cartilage Treatment

Authors : Yusuf KANCA, Emir AVCIOĞLU, Lynne HOPKİNS, Ercan BİLGE

Pages : 252-261

Doi:10.35414/akufemubid.1015110

View : 17 | Download : 6

Publication Date : 2022-02-28

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada sentezlenen poliakrilamid/aljinat (PAAm/Alg) bazlı hidrojellerin mekanik ve tribolojik özellikleri incelenmiştir. Üretilen dört farklı hidrojel farklı konsantrasyonlarda tek veya çift ağ yapılı polimerlerden oluşmaktadır: ağırlıkça %15 tek ağ yapılı (SN-15), %30 tek ağ yapılı (SN-30), %15 çift ağ yapılı (DN-15) ve %30 çift ağ yapılı (DN-30). Sentezlenmiş hidrojellerin tribolojik performansı, özel olarak tasarlanmış pin-on-disk tribometre ile, 37±1 °C sıcaklıkta fosfat tamponlu salin (PBS) içerisinde, ortalama kayma hızı 20 mms-1 olan CoCrMo femur kafasının altında 5 veya 10 N’luk yükler uygulanıp lineer git-gel hareketi ile incelenmiştir. Hidrojellerin sıkıştırma tanjant modülü, PBS’ye daldırılmış numunelerin hem ortam hem de vücut sıcaklarında 1 dak-1 gerinim hızında sıkıştırılmasıyla belirlenmiştir. Test sonuçları daha yüksek polimer konsantrasyonu veya çift ağ tipi bir yapıya sahip olmanın hidrojellerin gelişmiş sürtünme (düşük sürtünme katsayısı) ve aşınma (düşük aşınma izi alanı) özelliklerine sahip olmasına yol açtığını göstermiştir. Hidrojellerin daha düşük yük altında daha iyi performans gösterdiği gözlemlenmiştir. DN-30 olarak kodlanan numune en yüksek sıkıştırma modülü davranışını sergilemiştir. Bu sonuçlar, fizyolojik koşullar altında PAAm/Alg karışımı hidrojellerin mekanik ve tribolojik performansının anlaşılmasına katkıda bulunmuştur.
Keywords : Poliakrilamid, Aljinat, Kıkırdak tedavisi, Triboloji, Basma davranışı