The synthesis of zinc, chloride and fluoride doped nano hydroxylapatites by precipitation method and investigation of their mechanical, structural and biological properties
Çöktürme yöntemi ile üretilmiş çinko, flor ve klor iyonları ilave edilmiş nano hidroksilapatitlerin mekanik, yapısal ve biyolojik özellikleri açısından incelenmesi
- Tez No: 318128
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ZAFER EVİS, PROF. DR. FERİDE SEVERCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 178
Özet
Bu çalışma hidroksilapatit'in (HA) ve Zn2+, F-, Cl- eklenmiş HA'in çöktürme yöntemi ile sentezlenmesini amaçlamaktadır. Sentezlenen bileşikler 1100°C'de 1 saat süre ile sinterlenmiştir. Yapısal özelliklerin belirlenmesi için örneklerin yoğunlukları Arşimet yöntemi ile ölçülmüş, Zn2+ iyonunun yoğunluğu belirgin bir biçimde artırdığı, F- iyonunun yoğunluğu azalttığı, Cl- iyonunun ise hafif şekilde artırdığı gözlemlenmiştir. Örneklerin XRD analizleri yapılmış, bu analizlerin sonucunda Zn2+ ve F- iyonlarının beraber eklendiği örneklerde kafes hacimlerinde F- iyonunun artışı ile düşüş gözlemlenmiştir. Diğer örnekler kafes hacimlerinde değişimler göstermiştir. Örneklerde HA fazı ve çok az miktarda CaO fazı dışında bir faza rastlanmamıştır. FTIR analizleri, Zn2+, F- ve Cl- iyonlarının HA yapısı içine katılıp katılmadığını anlamak için ilgili moleküldeki bağların bantları gözlemlenerek yapılmıştır. Ayrıca eklenen iyonların miktarları da FTIR analizi ile incelenmiştir. Sonuçlara göre iyonların HA yapısına başarılı şekilde eklendiği gözlemlenmiştir. SEM görüntüleri yorumlanmış, tanecik boyutları Rietvelt analizi kullanılarak hesaplanmıştır. Tanecik boyutlarının Cl- iyonu eklenmesi ile artış gösterdiği, Zn2+ ve F- iyonunun beraber eklenmesi ile düşüş gösterdiği görülmüştür. Mekanik özelliklerin belirlenmesi için Vickers mikrosertlik testi uygulanmıştır. Kırılma tokluğu, Vickers mikrosertlik test sonuçları kullanılarak hesaplanmıştır. Bu sonuçlara göre, F- ve Zn2+ eklenmiş örnekler en yüksek mikrosertlik değerlerini vermiştir. Ayrıca Zn2+ iyonunun kırılma tokluğunu düşürdüğü, Zn2+ ve F- iyonlarının beraber eklendiği örneklerde ise saf HA ile karşılaştırıldığında kırılma tokluğunu artırtığı gözlemlenmiştir. Cl- ilavesi de kırılma tokluğu değerlerini düşürmüştür. Zn2+ ve F- iyonlarının beraber eklendiği örnekler, yapısal ve mekanik özellikleri açısından en iyi örnekler seçilmiş, biyolojik özelliklerin belirlenmesi için yapılan deneyler bu örneklere uygulanmıştır. Biyolojik çalışmalarda Saos-2 hücre hattı kullanılmıştır. Hücre canlılığı tesbiti için Alamar Blue? deneyi yapılmış, hücre farklılaşması tesbiti için alkalin fosfataz aktivitesi ölçülmüştür. Molce % 2 Zn2+ eklenmesinin hücre yaşama kabiliyetini ve alkalin fosfataz aktivitesini artırdığı gözlemlenmiştir. Molce % 1 F- eklenmesi de hücre yaşama kabiliyetini ve alkalin fosfataz aktivitesini artırmıştır. Hücre morfolojisi için SEM görüntüleri incelenmiştir. Alamar Blue? deneyi ve alkalin fosfataz aktivitesi ölçümünün desteklediği gibi, 2 Zn ve 2 Zn 1 F örneklerinde hücreler dendritik şekiller oluşturmuşlardır. Dendritik şekiller hücre-malzeme ilişkisinin uyumlu olduğunun göstergesidir. Çözünme testi için örnekler SBF içerisine batırılmış, pH değişimleri ölçülmüştür. Örnekler üzerindeki Ca2+ iyonu tortularını gözlemlemek için SEM görüntüleri kullanılmıştır. pH değişimlerinde zamana bağlı artış gözlemlenmiştir. F- içeren örnekler, özellikle 2 Zn 1 F en düşük pH değişim sonucunu vermiştir. SEM görüntülerinde çözülme çukurları ve bazı apatitik oluşumlar gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This study aimed synthesizing hydroxylapatite (HA) and Zn2+, F- and Cl- doped HA by solution precipitation method. The synthesized compounds were sintered at 1100°C for 1h. For structural characterization, density of the samples were measured by Archimedes' method. It was observed that Zn2+ addition increased the density significantly whereas F- caused a decrease and Cl- increased the density with a little amount. XRD was applied to the samples and it was found that co-doping of Zn2+ and F- ions decreased the unit cell volume of HA with F- addition. Other compositions gave fluctuated results in terms of unit cell volumes. HA phase and a little amount of CaO phase were detected in some samples. FTIR spectroscopy was used to detect whether Zn2+, F- and Cl- ions were incorporated to the HA structure or not by observing the bands corresponding to the bonds in the molecules. The amount of addition was also detected by FTIR. Results showed that ion incorporation to the HA structure was done successfully. SEM images were analyzed and grain sizes of samples were calculated by Rietvelt analysis. Grain sizes of the samples increased by Cl- addition and decreased by Zn2+ and/or F- addition. For mechanical characterization, Vickers microhardness test was applied. Fracture toughness was calculated from Vickers microhardness results. According to the results, the highest microhardness values were found for F- and Zn2+ co-doped samples. It was also shown that fracture toughness decreased by Zn2+ addition. However, Zn2+ and F- co-doped samples gave higher fracture toughness results when compared with pure HA. Cl- addition also decreased the fracture toughness. The best compositions in terms of structural and mechanical properties was chosen as Zn2+ and F- co-doped samples and biological characterization was applied to these samples. Saos-2 cell line was used in biological examinations. For biological characterizations, Alamar Blue? assay to detect viability and alkaline phosphatase activity (ALP) assay to detect differentiation were done. It was observed that 2 mol.% Zn2+ addition increased the cell viability and alkaline phosphatase activity. 1 mol.% F- addition also improved cell viability and alkaline phosphatase activiy. SEM images were analyzed to observe the morphology of the cells on HA and selected doped HA discs. In accordance with Alamar Blue? assay and alkaline phosphatase activity assay, cells showed dendritic shapes on 2 Zn and 2 Zn 1 F sample which was the indicator of good material-cell interaction. Dissolution test was also applied by immersing the samples in simulated body fluid (SBF). pH change and SEM images for Ca2+ deposition were investigated. Increase in pH change with time was observed. F- included samples gave the lowest pH change results, especially 2 Zn 1 F. Dissolution pits and some apatitic formations were observed in SEM images.
Benzer Tezler
- Floro alkinil sübstitüe ftalosiyaninlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of fluoro alkynyl phthalocyanines
BELGİN TÜRKÖZ ERTUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA ALTUNTAŞ BAYIR
- 4-(triflorometoksi)fenoksi grupları içeren ftalosiyaninlerin sentezi, tıpta, biyolojide ve ileri teknolojide kullanılabilirliklerinin araştırılması
Synthesis of phthalocyanines containing 4- (trifluorometoxy) phenoxy groups and investigation of their usability in medicine, biology, and advanced technology
NAZLI FARAJZADEH
- Synthesis of 6-halogen-substituted 2-methylene-2,3-dihydro-1,4-oxazepine derivatives
6-halojen sübstitüye 2-metilen-2,3-dihidro-1,4-oksazepin türevlerinin sentezi
ÖZGE İBİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ZORA
- Sodyum tetraborat dekahidrat ve çinko klorür kullanılarak yeni çinko borat bileşikleri eldesi olanaklarının araştırılması
Investigation of the possibility of production of new zinc borate compounds using sodium tetraborate decahydrate and zinc chloride
BERRAN ALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL GİRGİN
- Morfolin grupları taşıyan suda çözünebilir çinko ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi ve yapılarının aydınlatılması
Synthesis and characterization of water soluble bearing morpholine groups zinc phthalocyanine compounds
MEHMET CEYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiPamukkale ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KABAY