Osseoentegrasyon ve antibakteriyel özellikleri artırılmış titanyum implantların üretilmesi
Production of titanium implants with improved osseointegration properties
Yazar: HAMİT TURGUT DURMAZ
Danışman: PROF. DR. TURGAY SEÇKİN ; DR. FADİME NÜLÜFER KIVILCIM
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Dental implantasyon-subperiostal = Dental implantation-subperiosteal

Özet:
Bu çalışma kapsamında; titanyum ve titanyum alaşımlı kaplamalardaki sorunların çözümüne güçlü bir alternatif oluşturabilme yönünde; yara iyileşimi, kemik doku oluşumu yanında biyomedikal ürün sektöründe yaygın ve etkili bir kullanım alanına sahip olabilecek, antibakteriyel ve osseoentegrasyon özellikleri arttırılmış titanyum implantlar elde edildi. Öncelikle, titanyum yüzeylerinde nano hidroksiapatit (nHA) yapıları büyütüldü, bu yapıların eldesinde sol-jel ve tabaka-tabaka "lbl" tekniği kullanıldı. Gözenekli olarak elde edilen bu yapılar içerisine E. coli K4 suşundan üretilen kondroitin sülfat eklendi. Elde edilen bu kaplamaların yüzey ve morfolojik özellikleri, atomik kuvvet mikroskobu (AFM), sıvı temas açısı ölçümleri ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapıldı. Kimyasal içerik fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR) ve enerji yayılımlı x-ışını analizi (EDX) yöntemi kullanılarak belirlendi. Elde edilen yüzeylerin morfolojik karakterizasyonları, atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile belirlendi. Kimyasal içerik ile ilgili analizler X ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve X ışını kırınım yöntemi (XRD) kullanılarak gerçekleştirildi. Antibakteriyel ve biyouyumluluğu belirlemede sırasıyla oldukça yaygın kullanılan broth mikrodilüsyon ve MTT yöntemleri kullanıldı. İmplantın osseoentegtasyon özellikleri ise in vivo deneysel hayvan çalışması ile gerçekleştirildi. Çalışma sonuçlarının histo-patolojik değerlendirmesi ile de üretilen biyomalzemenin canlı doku ile uyumu değerlendirildi. Değerlendirme sonuçlarına göre proje sonucu tasarlanan implant yüzey kaplama ürününün; antibakteriyel, biyouyumlu osseoentegrasyonu geliştirerek hasta refahına katkı sunan ortopedik ve diş implant yüzey kaplamlarında yaygın bir kullanım potansiyeli göstereceği aşikardır.

Abstract:
In this work to be a strong alternative to the problems of titanium and titanium alloy coatings; In addition to wound healing, bone tissue formation, titanium implants with increased antibacterial and osseointegration properties were obtained, which could have a widespread and effective use in the biomedical product sector. First of all, nano hydroxyapatite (nHA) structures were grown on titanium surfaces, sol-gel and layer-layer "lbl" techniques were used to obtain these structures. Chondroitin sulfate produced from E. coli K4 strain was added to these porous structures. The surface and morphological properties of these coatings were measured by atomic force microscopy (AFM), liquid contact angle measurements and scanning electron microscopy (SEM). Chemical content was determined using fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and energy dispersive x-ray analysis (EDX) method. Morphological characterizations of the surfaces obtained were determined by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). Chemical content analyzes were carried out using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X-ray diffraction method (XRD). Broth microdilution and MTT methods, which are widely used, respectively, were used to determine antibacterial and biocompatibility. The osseoentegtation properties of the implant were performed by an in vivo experimental animal study. With the histo-pathological evaluation of the study results, the compatibility of the produced biomaterial with living tissue was evaluated. According to the evaluation results, the implant surface coating product designed as a result of the project; It is obvious that it will show a widespread use potential in orthopedic and dental implant surface coatings that contribute to patient well-being by improving antibacterial, biocompatible osseointegration.