Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Gizem KARABULUT
Danışman: Nuray Beköz Üllen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Metalik biyomalzemelerin, yüzeyinde implantasyon sonrası gerçekleşen reaksiyonları en aza indirgemek, vücut ile uyumunu kolaylaştırmak ve korozyon özelliğini geliştirmek amacıyla çeşitli yüzey iyileştirme işlemleri yapılması gerekmektedir. Biyometalik malzemelerin yüzeyinin nanotaneciklerle (NP’lerle) kaplanarak yeni ve üstün özellikler kazandırılması kullanım alanlarını genişleterek değer kazandırır. Bu konu son yıllarda gerek akademide gerekse endüstriyel araştırmalarda öncelikli alan olarak yer almaktadır. Bu çalışmada, biyomalzeme uygulamalarında yaygın olarak kullanılan 316L paslanmaz çelik ve Ti6Al4V alaşımının antibakteriyel ve antikorozif özelliklerini geliştirmek amacıyla yüzeyleri metal ve metal oksit NP’lerle modifiye edilmiştir. Biyopolimer matrisli gümüş ve bakır oksit NP’ler (Ag NP’ler ve CuO NP’ler) maça çayı özütünün indirgeyici ajan olarak kullanılmasıyla kolay, ekonomik ve çevre dostu şekilde sonokimyasal teknikten yararlanılarak biyolojik yöntem esasıyla sentezlenmiştir. Sentezlenen NP’lerin morfolojik ve fizikokimyasal karakterizasyonu UV-Vis, SEM, TEM, FT-IR, XRD ve XPS yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Ag NP’ler ve CuO NP’ler metalik altlıkların yüzeyine damlatma ve püskürtme yöntemleriyle kaplanmıştır. Kaplanan yüzeyler, SEM, optik mikroskop, profilometre, yüzey pürüzlülük, antibakteriyel aktivite ve elektrokimyasal korozyon testleri ile karakterize edilmiştir. Sentezlenen Ag NP’ler ve CuO NP’ler küresel morfolojide, boyutları 10 nm’nin altında ve homojen dağılımlıdır. Püskürtme yönteminin damlatma yöntemine göre daha etkili bir yöntem olduğu, gerçekleştirilen kaplamalarda NP’lerin daha homojen boyut dağılımı ve kaplama kalınlıkları gösterdiği, yüzeyde aglomere olmadığı belirlenmiştir. Elektrokimyasal korozyon davranışı ve antibakteriyel aktivite incelemelerinde hem Ag NP’lerin hem de CuO NP’lerin altlık malzemelerin korozyon ve antibakteriyel özelliğini iyileştirdiği görülmüştür. Modifiye edilmiş yüzeylerde kaplama ara yüzeyi süreklilik oluşturarak biyomedikal alanlarda kullanılabilecek orta düzeyde yüzey pürüzlülük değerleri elde edilmiştir. Ag NP’ler ve CuO NP’lerle kaplanmış 316L paslanmaz çelik numunelerde gerçekleştirilen kaplamalarda sırasıyla Escherichia coli (E. coli) türüne karşı 22,4 ve 28 mm, Staphylococcus aureus (S. aureus) türüne karşı 19,6 ve 22,5 mm zon inhibasyon gözlemlenmiştir. Bu tez çalışması, uzun ömürlü, güvenli, uygun maliyetli, kolay uygulanabilir, korozyona dayanım üzerine etkili ve geniş antibakteriyel özelliklere sahip nanomodifiye edilmiş multifonksiyonel özellikli biyokaplamaların uygulanmasına olanak sağlayarak, medikal uygulamalar için potansiyel oluşturmuştur.