Elektroforetik biriktirme metodu ile yüzeyi modifiye titanyum implantların hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of surface modified titanium implants via electrophoretic deposition
Yazar: KÜBRA KICIR
Danışman: PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Anodizasyon = Anodization ; Elektroforetik yöntemler = Electrophoretic methods ; Hidroksiapatitler = Hydroxyapatites ; Osseointegrasyon = Osseointegration ; Titanyum = Titanium ; Titanyum dioksit = Titanium dioxide ; Yüzey modifikasyonu = Surface modification

Özet:
Yüzeyi modifiye edilmiş titanyum malzemeler yüksek aktiviteleri ve biyouyumluluklarından dolayı medikal alanda büyük ilgi görmekte ve implant teknolojisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu bağlamda yapılan tez çalışmasında; yüzeyi zımparalanarak pürüzlendirilmiş titanyum plakalar üzerine, etilen glikol (EG) + NH4F elektrolit çözeltisi içerisinde, değişik gerilimlerde (10?20?30 V) anotlama işlemi uygulanmıştır. Bu sayede yüzey üzerinde nano-boyutta tübüler yapılar oluşturularak yüzey alanı genişletilmiştir. Modifiye edilen titanyum plakaların yüzeyinin morfolojik karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM), kimyasal analizi enerji dağılımlı X?ışını spektroskopisi (EDX) ve ıslanabilirliği su temas açısı ölçümleri ile değerlendirilmiştir. Anotlanan titanyum plakalar osteoblast hücreleriyle etkileştirilerek hücre davranışları incelenmiştir. Aljinat biyopolimeri, elektroforetik biriktirme (EPD) metodu ile yüzeyi modifiye edilen titanyum plakalar üzerine kaplanmıştır. Biriktirme süresi, biriktirme gerilimi ve aljinat konsantrasyonu değiştirilerek, farklı parametrelerin aljinat kaplanması üzerine etkisi incelenmiştir.Sol?jel metodu ile sentezlenen hidroksiapatitin boyut analizi zeta-sizer, kimyasal analizi ise enerji dağılımlı X?ışını spektroskopisi (EDX) ile yapılmıştır. Yüzeyi zımpara ve anotlanmış titanyum implantlar üzerine değişik oranlarda aljinat/hidroksiapatit kompoziti elektroforetik biriktirilmiştir. Yapılan çalışmalarda, farklı parametrelerde biriktirme yapılarak osteoblast hücrelerinin yapışma ve çoğalma davranışları incelenmiştir. Anotlanmış yüzeyler üzerine elektroforetik biriktirilen aljinat ve aljinat/hidroksiapatitin morfolojik karakterizasyonunda taramalı elektron mikroskobu SEM, kimyasal analizinde Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve ıslanabilirliğinde su temas açısı ölçülmüş ve değerlendirilmiştir. Yüzeyi modifiye edilen titanyum implantların hücre etkileşimleri incelenmiştir.

Abstract:
Surface modified titanium materials are frequently used in implant technology and draw a great attention in medical field due to their high activities and biocompatibilities. Concordantly in committed thesis study; anodizing process was carried out over surface rubbed and roughened titanium plates by varied voltages (10 ? 20 ? 30 V) in ethylene glycol (EG) + NH4F electrolyte solution. Thus, the surface area was expanded via constituted nano-sized tubular structure on the surface. Surface morphologic characterization of modified titanium plates was evaluated by scanning electrone microscope (SEM), chemical analysis was evaluated by energy dispersive x- ray spectroscopy (EDX) and wettability was evaluated by water contact measurement. Cell behavior of anodizied titanium plates was examined after treatment with osteoblast cells. Alginate biopolymer was used to coat the surface modified titanium plates via electrophoretic deposition method. Deposition time, deposition voltage and alginat concentration were varied to examine the effect of different parameters upon alginate coating. Different ratios of alginat/hydroxyapatite composites were deposited electrophoretically over the surface rubbed and anodizied titanium implants.In the study, adhesion and proliferation of osteoblast cells were investigated through the deposition carried out in different parameters. Scanning electrone microscope (SEM) was used to analyze the morphologic characterization of electrophoretically deposited alginate and alginate/hydroxyapatite over anodizied surfaces, fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to examine the chemical analysis and wettability was analysed by water contact measurement. Cell interaction of surface modified titanium implants were also investigated.