Nano gümüş kaplı hidroksiapatit üretimi ve antibakteriyel yüzey uygulamaları
Production of nano silver coated hydroxyapatite and antibacterial surface applications
Yazar: HÜLYA ÇETİN
Danışman: PROF. DR. UĞURSOY OLGUN
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Son yıllarda, biyomedikal implantlarda ve birçok endüstri alanlarında antibakteriyel
ürünlerin kullanımı artmıştır. Uygun antibakteriyel ajan ve proses metodunun seçimi,
ticari uygulamalarda önemli adımdır. Mikroorganizmaların organik antibiyotiklere
karşı antibakteriyel dirençlerinin mümkün olması nedeniyle nano metal esaslı
antimikrobiyal ürünler alternatif bir metot sağlamaktadır. Genellikle halk arasında
antibakteriyel ürünlerin kullanımı yüzeyi kontamine olmuş nesnelerde bakteri
büyümesini azaltmak ve insanlar arasında mikroorganizmaların yayılmasını önlemek
için önemlidir.
Çalışmamızda, ortopedik implantlarda nano gümüşün bir antimikrobiyal malzeme
olarak kullanımının mümkün olup olmadığı araştırılmıştır. Ti esaslı plaka altlık
olarak kullanılmıştır. Ti yüzeyler, önceden özel hazırlanmış olan nano Ag-HAP
partikülleri ile plazma sprey metodu kullanılarak kaplanmıştır. Hidroksiapatit (HAP)
kaplamalar, osseointegrasyon özelliklerinin ve hücre büyümesinin artması için
ortopedik implant yüzeylere uygulanmaktadır. Bazı durumlarda implantın bakteri
sebepli kontaminasyonu, hastalarda infeksiyonlara ve ciddi sağlık problemlerine
neden olabilir. İmplant yüzeyinin steril olmasını sağlamak için antibakteriyel
malzeme olarak nano gümüş ile kaplanmış HAP partikülleri, Ti implant yüzeylere
yerleştirilmiştir.
Nano Ag-HAP partikülleri, elektriksiz çöktürme metodu kullanılarak hazırlanmıştır.
Bu metotda HAP partikülleri, Ag+ iyonları içeren aseton içerisine katılmıştır.
Karıştırmaya devam edilerek karışıma poly(dimethylsiloxane) (PDMS) ilave
edildikten sonra 0-40 nm gümüş ile kaplanmış nano Ag-HAP (% 0,24 Ag) tozu elde
edilmiştir. Hazırlanan partiküller, plazma sprey ile Ti plaka yüzeylere kaplanmıştır
ve elde edilen kaplamalara, 700 ºC'de ısıl işlem uygulanmıştır. Sonuç olarak
hazırlanan nano Ag-HAP kaplamalar, E. coli ve S. epidermidis mikroorganizmalarına
karşı % 100 antibakteriyel aktivite göstermiştir.

Anahtar kelimeler: Nanoteknoloji, hidroksiapatit, antibakteriyel, nano gümüş, Ti
implant, plazma sprey kaplama

Abstract:
The use of antibacterial products in the field of biomedical implants and many other
industrial areas has increeased in recent years. The selection of suitable antibacterial
agents and the processing method is important step in commercial applications. Due
to the possible antibacterial ressistance of common microorganisms against the
organic antibiotics, the nano metal based antimicrobial products provide an
alternative method. The utilization of the antibacterial products in commonly used
public areas is important in order to reduce the growth of the bacteria on the surface
of the contaminated objects and to prevent the spread of the microorganisms in
human body.
In our study, the possible use of nano silver in orthopedic implants as an
antimicrobial material has been investigated. Ti based plates were used as the
substrate. The Ti surfaces were coated by previously prepared special nano Ag-HAP
particles using the plasma sprey method. The hydroxyapatite (HAP) coatings were
applied to the orthopedic implant surfaces to enhance the cell growth and the
osseointegration property. In some cases, the bacterial contamination of the implant
can cause infections in patients body and may result in serious health problems. In
order to provide a sterile implant surface, HAP particles coated by nano silver as the
antibacterial material were deposited to the Ti implant surfaces.
The nano Ag-HAP particles were prepared using the electroless deposition method.
In this method, the HAP particles were dispersed in acetone containing the Ag+ ions
and then the addition of poly(dimethylsiloxane) (PDMS) to the mixture with
continuous stirring. This procedure yielded a powder of 0-40 nm silver coated nano
Ag-HAP (% 0,24 Ag) powder. The prepared particles were coated to the Ti plate
surfaces by the plasma sprey and the obtained coatings were heat treated at 700 ºC.
Finally, the prepared nano Ag-HAP coatings exhibited % 100 antibacterial activity
against E. coli and S. epidermidis microorganisms.

Keywords: Nanotechnology, hydroxyapatite, antibacterial, nano silver, Ti implant,
plasma sprey coating