Yeşil sentez yöntemi ile equisetum telmateia ekstratı kullanılarak oluşturulan Ag ve Cu nanopartiküllerin peek polimer malzemesine kaplanması, karakterizasyonu ve biyoaktivitelerinin incelenmesi
Coating, characterization and investigation of bioactivity of equisetum telmateia extract silver (Ag) and copper (Cu) nanoparticles by green synthesis method on peek polymer material
Yazar: HÜMEYRA BERFİN İLİM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞAKİR ALTINSOY ; DOÇ. DR. KADRİYE KIZILBEY
İstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Mühendisliği Anabilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
PEEK yapılı implant malzemeler, titanyuma alternatif olarak son yıllarda oldukça tercih edilmektedir. Maliyetinin yüksek olması her ne kadar dezavantaj teşkil etse de kemik elastikiyetine daha yakın bir değere sahip olması PEEK'in tercih edilebilirliğini arttırmaktadır. Kullanıldıkları biyolojik ve kimyasal ortamlarda, metal malzemelere kıyasla yüzey kalitesi ve aşınma dayanımları oldukça düşüktür. Dolayısı ile PEEK malzemeler, kullanılacakları ortamlarda daha dayanıklı elementler ile kaplanabilirlerse dayanımları çok daha yüksek olacaktır.
Bu tez çalışmasında, biyoaktivite etkinlikleri ve mekanik özellikleri arttırabilmek amacıyla PEEK malzemesi, Equisetum telmateia Ehrh. bitkisinden elde edilen gümüş ve bakır nanopartikülleri ile kaplaması gerçekleştirilmiştir. Çalışmada püskürtme ve damlatma kaplama yöntemleriyle tek ve çift katman olmak üzere 25 mm çapında ve 3 mm kalınlığında daire kesitli, saf PEEK numuneleri kaplanmıştır. Farklı parametrelerle kaplanan numunelerin mikroyapı-boyut incelemeleri, UV-Vis, FT-IR, SEM-EDX, yüzey pürüzlüğünü analizi, salım, biyouyumluluk ve antibakteriyel testleri gerçekleştirilmiştir. 
Yapılan incelemelerin sonucunda PEEK uygulanan ince yüzey kaplamasının, numunelerin yüzey kalitesini arttırdığı tespit edilmiştir. SEM görüntülerinde kaplama sonrası Ag ve Cu nanopartiküllerin sırasıyla; 48-160 nm ve 50-135 nm aralığında olduğunu ve aglomere olduklarını göstermiştir. SEM ve EDX ile yapılan elementel analiz sonuçları uyumlu olduğu görülmüştür. Antioksidan etkinleri ve antibakteriyel sonuçları ise AgNP'lerin CuNP'lere göre daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.

Abstract:
PEEK based implant materials have been increasingly preferred as an alternative to titanium in recent years. Despite its high cost being a disadvantage, its closer proximity to bone elasticity increases the attractiveness of PEEK. In biological and chemical environments where they are used, their surface quality and wear resistance are significantly lower compared to metal materials. Therefore, if PEEK materials can be coated with more durable elements in their application environments, their strength will be much higher.
In this thesis study, to enhance bioactivity and mechanical properties, coating of PEEK material with silver and copper nanoparticles obtained from Equisetum telmateia Ehrh. plant has been performed. Samples of pure PEEK with a diameter of 25 mm and thickness of 3 mm, coated with single and double layers using spray and drop coating methods, were investigated. Microstructure size examinations, UV-Vis, FT-IR, SEM-EDX analyses, surface roughness analysis, release studies, biocompatibility tests, and antibacterial tests were conducted on samples coated with different parameters.
The investigations concluded that the thin surface coating applied to PEEK improves the surface quality of the samples. SEM images showed that after coating, Ag and Cu nanoparticles were found in ranges of 48-160 nm and 50-135 nm respectively, and they were agglomerated. Elemental analysis by SEM and EDX showed consistent results. Antioxidant activity and antibacterial results indicated that AgNPs performed better than CuNPs.