12.1.2024
Doktorsavhandling om upplösning av bioaktivt glas i miljöer som imiterar människo-kroppen
FM Minna Siekkinens doktorsavhandling i oorganisk kemi framläggs till offentlig granskning vid fakulteten för naturvetenskaper och teknik vid Åbo Akademi.
Avhandlingen heter The impact of dissolution products and solution pH on in vitro behaviour of the bioactive glasses 45S5 and S53P4.
Disputationen äger rum fredagen den 19 januari 2024 kl.13 i auditorium Argentum, Aurum, Henriksgatan 2, Åbo samt via videolänk. Opponent är biträdande professor Dana Rohanová, University of Chemistry and Technology, Prag, Tjeckien och kustos är professor Leena Hupa, Åbo Akademi.
Sammanfattning
Denna forskning studerar upplösning av bioaktivt glas i miljöer som imiterar människokroppen. Bioaktivt glas används kliniskt som utfyllnadsmaterial i benhåligheter. Vid Åbo Akademi fokuseras forskningen på en dynamisk miljö som imiterar den cirkulerande vätskan inuti människokroppen.
Forskningens mål var att förstå hur upplösta joner påverkar den fortsatta upplösningen av bioaktivt glas. Dessutom studerades effekten av varierande pH och flödeshastighet på reaktionerna. En stor del av forskningen gjordes i en dynamisk miljö med reaktorer kopplade i serie, där den första reaktorn antogs imitera det yttre skiktet av ett poröst implantat och följande reaktorer de centrala delarna.
Forskningen visade att bioaktivt glas i ett fysiologiskt pH löses olikformigt över en partikelbädd där partiklar inuti bädden reagerar långsammare än på ytan. Detta antogs bero på att jonerna som lösts från den första reaktorn hindrade upplösningen från de följande reaktorerna men bidrog till bildande av skikt, vilket i sin tur hindrade ytterligare upplösning. Däremot reagerade bioaktivt glas i en syrlig miljö mera jämlikt över partikelbädden. Detta innebär att vid ett lokalt lägre pH, till exempel vid en infektion eller nedbrytning av en biopolymer, skulle partiklar inuti partikelbädden reagera liknande som ytan av implantatet och vara mindre påverkade av upplösta joner från det yttre skiktet.
En lägre flödeshastighet gav en lägre upplösning av bioaktivt glas. Däremot bidrar en lägre flödeshastighet till att högre lokala jonkoncentrationer mäts, vilket har betydelse eftersom höga jonkoncentrationer kan resultera i celltoxicitet.
Forskningen gav en bättre förståelse om upplösningen av bioaktivt glas i laboratoriemiljöer som imiterar människokroppen. Resultaten kan användas för att utveckla nya glassammansättningar för specifika applikationer samt för att utveckla nya testparametrar som imiterar människokroppen bättre.
Minna Siekkinen är född 1991 i Nykarleby. Hon kan vid behov nås per telefon 050 465 6520 eller e-post minna.siekkinen@abo.fi.
Avhandlingen kan läsas i Åbo Akademis publikationsarkiv Doria.
Klicka här för pressbild på disputanden.
Anvisningar för att följa med disputationen på distans
För att följa med disputationen behövs programvaran Zoom eller webbläsaren Google Chrome. Du behöver inte skapa ett Zoom-konto för att kunna följa med disputationen. Om du installerar appen deltar du genom att klicka på möteslänken varefter du bör tillåta att länken öppnas i Zoom-appen.