Titanyuma PIII&D yöntemi ile farklı elementlerin implantasyonundan elde edilen implantların özelliklerinin incelenmesi
Investigation of implant properties obtained from implantation of different elements to titanium by using PIII&D method
- Tez No: 410515
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyouyumluluk, Plazma, Biocompatibility, Plasma
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çalışmada gümüşün sahip olduğu antimikrobiyal etkiyi ve titanyum nitrürün sahip olduğu mekanik ve kimyasal özelliklerini birleştirmek adına, ortopedik implant malzemesi olan Ti6Al4V 'un yüzeyine azot plazmasında plazma daldırma iyon implantasyonu ve biriktirme (PIII&D) yöntemi ile gümüş biriktirilmiştir. Kaplamalar, negatif darbeli yüksek gerilim, magnetron sıçratma gerilimi ve uygulanan gerilimlerin darbelerinin süreleri dikkate alınarak üretilmiştir. Oluşturulan kaplamaların yüzey morfolojileri atomik kuvvet mikroskobu (AFM), kesit morfolojileri ise alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ile belirlenmiştir. Kaplamaların faz ve kimyasal kompozisyonları, sırasıyla, X-ışını difraksiyonu (XRD) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile belirlenmiştir. XPS derinlik profili analizi numunelerin yüzeyine gümüş ve azot iyonlarının nüfuziyetini belirlemek için yapılmıştır. In-vitro deneyleri ile, elde edilen kaplamaların yüzeylerine E-coli bakterilerinin tutunumları belirlenmiştir. In-vivo deneylerinde, PIII&D yöntemi ile yüzeyleri kaplanan Ti6Al4V ortopedik vidalar tavşan omurgasına cerrahi operasyon ile yerleştirilmiş ve vidaların yerleştirildiği bölgedeki dokuların patolojik muayeneleri yapılmıştır. 8 kV 'dan daha fazla negatif darbeli yüksek gerilim kullanımının yüzeyde gümüş birikimini azalttığı ve bunun yanında azot implantasyonunu belirgin şekilde arttırdığı tespit edilmiştir. Magnetron sıçratma geriliminin ve uygulanan gerilimlerin darbe sürelerinin artışı ile yüzeyde gümüş birikimi arttığı, bu artışta darbe sürelerinin magnetron sıçratma gerilimine göre daha etkili olduğu tespit edilmiştir. In-vitro deneyleri, PIII&D ile kaplanmış numunelerin yüzeylerine E-coli bakterilerinin daha az tutunduklarını göstermiştir. In-vivo deneyleri kapsamında yapılan patolojik incelemeler, elde edilen kaplamaların vücut içinde kullanılabilir olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, for combining the antimicrobial effect of silver and mechanical and chemical properties of titanium nitrate, silver was deposited on the surface of orthopedic implant material Ti6Al4V in nitrogen plasma by using plasma immersion ion implantation and deposition (PIII&D) method. Coatings were formed by considering the values of negative pulsed high voltage, magnetron sputtering voltage and pulse length of applied voltages of PIII&D process. Surface morphologies of formed coatings were determined with atomic force microscopy (AFM), while cross-section morphologies were determined with field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Phase and chemical compositions of coatings were determined by using X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. XPS depth profile analysis were done to reveal the penetration of silver and nitrogen ions in to the surface of specimen. Coherence of E-coli bacteria on the surface of formed coatings were determined with in-vitro experiments. In in-vivo experiments, the surface coated Ti6Al4V orthopedic screws with PIII&D method were implanted via surgical operation in rabbit spinal column and pathological examinations of tissues that were present in the field of implanted screws were done. It was determined that, using higher negative pulsed high voltages than 8 kV decreases silver deposition on the surface of sample and furthermore, increases nitrogen implantation significantly. It was determined that, silver deposition increases with the increase in magnetron sputtering voltage and pulse length of applied voltages and pulse length is more effective than magnetron sputtering voltage in this increase. In-vitro experiments shows that, E-coli bacteria hang on fewer on PIII&D coated sample surfaces. Pathological examinations that were done in in-vivo experiments shows that, obtained coatings can be used in human body.
Benzer Tezler
- Demir dışı malzemelerin plazma daldırma iyon implantasyonu ve depozisyonu (PIII&D) yöntemi ile yüzey işlemi yapılarak incelenmesi
Investigation of non ferrous materials by doing surface process with PIII&D method
MURAT ŞAVUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Plazma daldırma iyon implantasyonu ve biriktirmesi (PIII&D) ile elde edilen yüzeylerin incelenmesi
Investigation of obtained surfaces by plasma immersion ion implantation and deposition (PIII&D)
BURCU TUNCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARADENİZ
- Farklı yüzey özelliklerine sahip titanyum materyalinin üzerine kültüre edilen insan diş eti fibroblastlarının adezyon özelliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of adhesion characteristics of human gingival fibroblasts cultured on various titanium surface materials
HÜLYA YILDIZ
Doktora
Türkçe
2022
Diş Hekimliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN EMRE MEŞELİ
- Electrical characterization of electron selective titanium dioxide and hole selective molybdenum trioxide heterocontacts on crystalline silicon
Silisyum alttaş üzerınde büyütülmüş, electron geçirgen titanyum dioksit ve hol geçirgen molibden trioksit ince film tabakalarının electriksel karekterizasyonu
DOĞUŞCAN AHİBOZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Ratlarda implant ilişkili spinal enfeksiyonun önlenmesinde kolloid gümüş solüsyonunun etkisinin incelenmesi
The investigation of colloidal silver effect to prevent implant related spinal infection in rats
ERDİNÇ ÖZBEK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2013
NöroşirürjiDokuz Eylül ÜniversitesiBeyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REŞAT ERBAYRAKTAR