Biyobozunur Zn-Ag-Al alaşımlarının geliştirilmesi, mikroyapı, mekanik özellikler, korozyon ve biyouyumluluk davranışlarının araştırılması
Development of bi̇odegradable Zn-Ag-Al alloys, investi̇gati̇on of mi̇crostructure, mechani̇cal properti̇es, corrosi̇on and bi̇ocompati̇bi̇li̇ty behavi̇or
Yazar: KAAN FATİH KARTAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YILMAZER ; DR. ÖĞR. ÜYESİ SERCAN BASİT
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Metalik biyomalzemeler = Metallic biomaterials

Özet:
Bu çalışma kapsamı, idrar damar yollarındaki tıkanıklıkları gidermek ve idrar akışını düzeltmek için biyobozunur üretral stentlerin geliştirilmesinde kullanılacak olan optimum Zn-Ag-Al alaşım sistemini belirlemektir. Bu özel stent tasarımı, vücuda yerleştirildikten sonra kendiliğinden emilen, biyobozunur yapı da olacak bir malzeme olacak şekilde kurgulanmıştır, böylece ikinci bir ameliyat gereksinimi ortadan kalkmaktadır. Bu yaklaşım hem tedavi maliyetlerini düşürmeyi hem de hastaların psikolojik olarak olumsuz etkilenmesini önlemeyi amaçlamaktadır. Farklı kompozisyon özelliklerine sahip Zn-0,5Ag-xAl (x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8) alaşımlar incelenmiştir Bu alaşımların üretimi rezistans ısıtmalı fırında adöküm yoluyla üretilmiştir ve yapıyı homojen hale getirmek için 350 °C derece 16 saat homojenizasyon tavlaması işlemi yapılmıştır. Üretilen numunler sonrasında
yapılacak olan testin türüne göre testere veya tel erozyon yoluyla üretilen
numuneler kesilmiştir. Stent üretimi için optimum alaşım sistemini belirlemek için
optik mikroskopta ve taramalı elektron mikroskobunda mikroyapı analizleri
yapılmıştır. Alaşımların içindeki fazları doğru şekilde belirlemek için Xrd analizi
yapılmıştır. Akma dayanımı, çekme dayanımı, uzama miktarı yüzey sertliği gibi
mekanik özelliklerini belirlemek için çekme testi ve sertlik tesiti yapılmıştır.
Alaşımların insan vucut sıvısına ve idrar ortamında ne kadar sürede bozunmaya
uğrayacağını görmek için degradasyon testi yapılmıştır. Korozif özelliklerini
belirlemek için korozyon testi yapılmıştır. Çalışmaların elde edeceği sonuçlar,
biyobozunur üretral stentlerin tasarım ve kullanım alanlarına ilişkin önemli bilgiler
sunacaktır.

Abstract:
The scope of this study is to determine the optimum Zn-Ag-Al alloy system to be used in the development of biodegradable ureteral stents to relieve obstructions in the urinary vasculature and improve urine flow. This special stent design is designed to be a biodegradable material that is self-absorbed after implantation into the body, thus eliminating the need for a second surgery. This approach aims both to reduce treatment costs and to prevent patients from being adversely affected psychologically. Zn-0.5Ag-xAl (x=0.2, 0.4, 0.6, 0.8) alloys with different compositional properties were investigated. These alloys were produced by casting in a resistance heating furnace and homogenization annealing at 350 °C for 16 hours to homogenize the structure. The specimens were then saw cut or wire erosion cut, depending on the type of test to be performed. To determine the optimum alloy system for stent fabrication, microstructural analysis was performed using optical microscopy and scanning electron microscopy. Xrd analysis was performed to accurately determine the phases within the alloys. Tensile tests and hardness tests
were performed to determine mechanical properties such as yield strength, tensile
strength, elongation and surface hardness. Degradation test was performed to see
how long the alloys will degrade in human body fluid and urine environment.
Corrosion testing was performed to determine their corrosive properties. Cell and
bacterial testing was performed to see how it would interact with cells in the vein.
The results of these studies will provide important information on the design and
use of biodegradable urethral stents.