Strontium doped calcium phosphate biomimetic coatings on Ti6Al4V plates
Ti6Al4V plakaları üzerine stronsiyum eklenmiş kalsiyum fosfatların biyomimetik kaplanması
- Tez No: 441985
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS, PROF. DR. HASAN GÖÇMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Bu çalışmada, biyomimetik metod kullanılarak Ti6Al4V plakaları yapısına stronsiyum eklenmiş kalsiyum fosfat ile kaplanmıştır. Stronsiyum eklenmiş kalsiyum fosfat kaplamaları oluşturmak için, normal 2×SBF hazırlanırken SrCl2 eklenerek stronsiyum eklenmiş 2×SBF hazırlanmıştır. Substrat olarak kullanılan Ti6Al4V plakalarının yüzeyleri ön işlem ile zımparalanmış ve oksitlenmiştir. Bu plakalar saf (Sr eklenmemiş), 0.15mM, 1mM ve 5mM Sr eklenmiş 2×SBF içerisinde kaplanmıştır. Kaplanmış plakaların yüzeyleri, kaplamanın 3'üncü gününden 18'inci gününe kadar EDS, SEM, XRD, ICP-MS, FTIR ve Raman spektroskopisi ile incelenmiş ve analiz edilmiştir. İnsan osteosarkoma hücreleri in vitro analizleri için kullanılmıştır. Kaplamaların dayanıklılığını ölçmek için bir yaşlandırma prosedürü uygulanmıştır. SEM sonuçları kaplamanın üçüncü gününde çoktan çekirdekleşmenin başladığını ve kaplama süresinin artmasıyla çekirdek bölgelerinde çökelmenin arttığını göstermiştir. 5mM Sr eklenmiş 2×SBF'ye daldırılan örneklerin yüzey 7 analizleri, 6. günde substrat plakaları üzerinde dikkat çekici bir kaplamanın oluşmadığı göstermiş ve bu yüzden 5mM Sr eklenmiş örneklerin kaplanması sonlandırılmıştır. EDS ve ICP-MS analizleri 1mM ve 0.15mM Sr eklenmiş örneklerde stronsiyumun, kalsiyum fosfat yapısına başarılı bir şekilde girdiğini göstermiştir. Ayrıca, EDS analizleri tüm örnekler için daldırma süresinin artması ile kaplamalardaki Ca/P oranının arttığını göstermiştir. XRD, Raman ve FTIR analizleri daldırma süresinin artması ile kaplamaların kristal yapısının arttığını ve hidroksiapatitin oluşmaya başladığını göstermiştir. Kristallik en çok saf örneklerde görülmüş olup, 0.15mM Sr eklenmiş örneklerde 1mM Sr eklenmiş örneklere göre daha fazla görülmüştür. İn vitro analizlerinde, yaşlandırılmış ve yaşlandırılmamış örneklerde benzer SEM sonuçları görülmüştür. Hücre proliferasyonu saf ve 0.15 mM Sr eklenmiş örneklerde 1mM Sr eklenmiş örneklere göre biraz daha fazla görülmesine rağmen, tüm örnek tiplerinde görülmüştür. MTT hücre canlılık testi saf, 0.15mM Sr eklenmiş ve 1mM Sr eklenmiş örneklerde benzer hücre canlılığının olduğunu göstermiş ve bu örnekler için ciddi bir toksisite bulunmamıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, strontium was added into the structure of calcium phosphate and coated on Ti6Al4V plates with using biomimetic method. In order to form strontium doped calcium phosphate coatings, 2×SBF with strontium was made with adding SrCl2 while preparing normal 2×SBF. Ti6Al4V plates were used as substrates and their surfaces were abraded and oxidized with pretreatment. These plates were coated in pure (no Sr added), 0.15mM, 1mM and 5mM Sr added 2×SBF. Surface of the coated plates was characterized and analyzed starting at 3rd day of immersion till 18th day by using EDS, SEM, XRD, ICP-MS, FTIR and Raman spectroscopy. Human osteosarcoma cells were used for in vitro analyses. In order to analyze durability of coatings, an aging procedure was applied. According to the SEM results, nucleation already started on third day of coating and by increased immersion time, precipitation increased on nucleation sites. Surface analyses of samples soaked in 5mM Sr added 2×SBF at 6th day of immersion showed that no significant coating was formed on substrate plates and therefore, immersion of 5mM Sr added samples was terminated. EDS and ICP-MS analyses showed that Sr has successfully incorporated into the calcium phosphate structure for both 1mM and 0.15mM Sr added samples. In addition, EDS analyses showed that, with immersion time increased, Ca/P ratio of coatings increased for all types of samples. XRD, Raman and FTIR analyses showed that crystallinity of calcium phosphate coatings was increased with immersing time and hydroxyapatite structure started to form. Crystallinity was seen in the highest for pure samples and higher for 0.15mM than 1mM Sr added samples. In case of in vitro analyses, both aged and non-aged coated samples had similar SEM results. Although cell proliferation was observed slightly higher for pure and 0.15mM Sr added samples than 1mM Sr added samples, it was observed for all types of samples. MTT cell viability test results showed that, pure, 0.15mM Sr added and 1mM Sr added samples had similar cell viability and no significant toxicity was found for these samples.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of tri-calcium phosphate doped with strontium, chloride and fluoride ions
Stronsiyum, klor ve flor iyonları katıklı trıkalsiyum fosfat sentezi ve özelliklerinin tespiti
REDAR WASURAHMAN AHMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERAP KOÇ
- Bakır ve stronsiyum katkılı biyoaktif cam numunelerinin kristalizasyon kinetiğinin incelenmesi
Inspection of copper and stronsium added bioactive glass samples' crystallization kinetic
VAHİDE HOCAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Termal püskürtülebilir stronsiyum iyon değişimli hidroksiapatit tozunun püskürtme kurutma ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Producing and characterization of thermal sprayable strontium ion substituted hydroxyapatite powder via spray drying
FATİH ERDEM BAŞTAN
Doktora
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH ÜSTEL
- 45S5 bileşimine sahip ve bakır katkılı biyoaktif camlardan üç boyutlu kompozit yapı iskelesi üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of three dimensional composite scaffolds from 45S5 and copper doped bioactive glasses
NURAY YERLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE OSKAY
- Katı oksit yakıt hücreleri için ce1-x Mx O2-(x/2) esaslı elektrolitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of ce1-x Mx O2-(x/2) based electrolytes for solid oxide fuel cells
GÖKNUR DÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Enerjiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER