Metalik implant malzeme yüzeylerinin elektropolimerizasyon yöntemi ile sentetik hidrojel polimerle kaplanarak biyouyumluluğun arttırılması
Coating of metallic implant surfaces with synthetic hydrogel polymers by electropolymerization method to increase biocompatibility
Yazar: DUYGU KORSACILAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYLİN ALBAYRAK
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Biyomalzemeler = Biomaterials ; Hidrojeller = Hydrogels ; Hidroksietil metakrilat = Hydroxyethyl methacrylate

Özet:
Bu çalışmanın amacı metalik implant malzeme olarak kullanılan 316L paslanmaz çeliğinin yüzeyini elektropolimerizasyon yöntemini kullanarak biyo-uyumlu poli (HEMA-GDMA) ile kaplayıp malzemenin biyolojik uyumluluğunu ve işlevselliğini geliştirmektir. Elektropolimerizasyon hücresinde, başlatıcı olarak (NH4)2S2O8 ve H2SO4, monomer olarak HEMA, çapraz bağlayıcı olarak GDMA, çalışma elektrotu olarak 316L paslanmaz çeliği, yardımcı elektrot olarak grafit elektrot ve referans olarak SCE (doymuş kalomel elektrot) kullanılmıştır. Ayrıca iletkenliği arttırmak amacı ile çözelti içerisine Na2SO4 ilave edilmiştir. Kaplamanın metal yüzeyine tutunmasını arttırmak için deney öncesinde kaplanacak olan numuneler yüzey hazırlama işlemlerine tabi tutulmuştur. Kaplamanın kalınlığı, homojenliği ve yüzeye yapışma özelliği kullanılan başlatıcı türüne ve uygulanan voltaj değerine bağlı olarak değişmektedir. Yapılan çalışmada bu parametreler optimize edilmeye çalışılmış ve değişik kalınlık ve yapışma özelliğine sahip kaplamalar elde edilmiştir Kaplama oluşumu ve yüzey morfolojisi optik mikroskop ve SEM ile incelenmiş ayrıca kaplamanın kimyasal karakterizasyonu FT-IR ve EDS ile tesbit edilmiştir. Yüzey pirofilometresi cihazından yararlanılarak kaplamaların pürüzlülük değerleri ve kalınlığı tespit edilmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to coat 316L stainless steel which is used as an implant material with bio-compatible poly (HEMA-GDMA) by electropolymerization method and to develop the functionality and the bio-compatibility of the coatings. In the electropolymerization cell; (NH4)2S2O8 and H2SO4 (sulphuric acid) were chosen as the initiators, while 316L stainless steel, graphite electrode and saturated calomel electrode (SCE) were chosen as working electrode, counter electrode, and reference electrode, respectively. Also Na2SO4 was used for increasing the conductivity of the solution. In order to increase the adhesion of coatings, surface preparation processes were applied to the metal. Thickness, homogenity and adehesion properties of the coating depend on the type of initiators, cross-linker concentration and applied voltage. First optimum coating conditions were determined in terms of applied potential, initiators, monomer and cross-linker concentrations. These parameters were tried to be optimized and coatings with different thickness and morphologies were obtained. Surface morphologies of the coatings were examined by optical microscope and scanning electron microscope (SEM), the chemical characterizations were done using energy dispersive spectroscopy (EDS) and FT-IR. Surface thickness and roughness of the coatings were obtained by the surface profilometer device.