Farklı yöntemlerle kaplanmış süperhidrofobik ve süperoleofobik CP-Ti malzemenin elektrokimyasal,optik, in vitro ve in vivo özelliklerinin araştırılması
Investigation of the electrochemical, optical, in vitro and in vivo properties of superhydrophobic and superoleophobic CP-Ti material coated with different methods
- Tez No: 470925
- Danışmanlar: PROF. DR. AYHAN ÇELİK, YRD. DOÇ. DR. TUBA YETİM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 202
Özet
Günlük hayatta birçok alanda önemli rol oynayan ıslanabilirlik, implant malzemesinin biyouyumluluğu konusunda şart olan önemli kriterler arasındadır. Bu amaçla biyomalzeme olarak kullanılan CP-Ti ve borosilikat cam numune üzerine süperhidrofobik ve süperoleofobik kaplamalar UV ışınları yardımıyla sertleştirme ve sol-jel yöntemleri kullanılarak üretilmiştir. Yüzeyde elde edilen filmlerin yapısal analizleri, SEM görüntülerinin incelenmesi, EDS analizi ve XRD analizi ile yapılmıştır. Kaplamaların mekanik özellikleri mikro sertlik cihazıyla, yüzey pürüzlülüğü ise 3D profilometre ile karakterize edilmiştir. Kaplama işleminden sonra elektrokimyasal özelliklerin belirlenmesi için açık devre potansiyeli (OCP), potansiyodinamik polarizasyon ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) deneyleri yapılmıştır. İşlemsiz ve kaplanmış numunelerin in vitro sitotoksisite testi olarak MTT ve LDH salınımı testleri yapılıp, biyouyumluluk özellikleri değerlendirilmiştir. Ayrıca, işlemsiz ve süperhidrofobik numunelerin in vivo ortamda implant-doku etkisini incelemek için Sprague-Dawley ratlarda musculus biceps femoris kasına implantasyon işlemi gerçekleştirilip, numuneler çıkarıldıktan sonra implanta temas eden dokularda nötrofil lökosit, fibroblast varlığı ve fibröz kapsül oluşumu ile ilgili istatistiksel analiz, histopatolojik incelemeler ve immunohistokimyasal incelemeler gerçekleştirilmiştir. Kaplama sonrası elde edilen süperhidrofobik ve süperoleofobik özellikteki filmlerin kendi kendini temizleme özelliğine, anti-bakteriyel ve anti-korozyon özelliklere sahip olduğu gözlenmiştir. Elde edilen yüzeylerin in vitro sitotoksisite testi sonucunda, 24 saat sonra en iyi biyouyumluluğa sahip malzemenin TiO2 kaplı metal numune olduğu belirlenmiştir. In vivo özellikleri belirlemek amacıyla yapılan patolojik incelemeler sonucunda, işlemsiz cam grubunda şiddetli bir şekilde nötrofil lökosit infiltrasyonu görülürken diğer gruplarda orta düzeyde, TiO2-kaplı Ti grubunda ise en hafif düzeyde olduğu tespit edilmiştir. İmmünohistokimyasal incelemeler sonucunda ise, kollajen tip I ve kollajen tip III'ün varlığı en fazla TiO2-kaplı Ti grubunda olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Wettability, plays an important role in many areas of daily life. It is an important property for the biocompatibility of implant materials. For this purpose, superhydrophobic and superoleophobic coatings on CP-Ti and borosilicate glass samples used as biomaterials were produced using UV curing and sol-gel methods. Structural analysis of the obtained films on the surface were determined by SEM images, EDS analysis and XRD analysis. The mechanical properties of the coatings were characterized by a micro hardness device and the surface roughness was characterized by a 3D profilometer. After the coating, open circuit potential (OCP), potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) experiments were performed to determine the electrochemical properties. The biocompatibility properties were evaluated by in vitro cytotoxicity tests with MTT and LDH releasing tests. Furthermore, the effect of the implant-tissue on the in vivo environment of untreated and superhydrophobic samples were investigated. For this purpose, implantation process was performed to musculus biceps femoris at Sprague-Dawley rats. After removal of the specimens the statistical analysis, histopathological examinations and immunohistochemical examinations related to the formation of neutrophil leukocyte, fibroblast present and fibrous capsule formation in implanted contact tissues were performed. The self-cleaning properties, anti-bacterial and anti-corrosion properties were obtained from the superhydrophobic and superoleophobic coated films. After 24 hours of the in vitro cytotoxicity test, it was determined that the TiO2-coated metal sample had the best biocompatibility property. As a result of pathological examinations for in vivo characteristics, neutrophil leukocyte infiltration is severe in the untreated glass samples, it was found to be moderate in the other samples and the lowest in the TiO2-coated Ti samples. Immunohistochemical studies showed that, collagen type I and collagen type III are most present in the TiO2-coated Ti samples.
Benzer Tezler
- Farklı tür kumaşlara metal oksit katkılı polimer kompozitlerin kaplanması ve çok fonksiyonlu özelliklerinin incelenmesi
Coating of metal oxide added polymer composites on different types of fabrics and investigation of their multifunctional properties
YAĞMUR SEVDE TUTKAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİME ÇITAK
- Superhydrophobic-oleophobic surfaces and coatings in anti-graffiti applications
Anti-grafiti uygulamalarda su tutmaz-kir tutmaz yüzeyler ve kaplamalar
HAKAN ERTUĞRAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN GÜNAY
- Superhydrophobic fluorinated carbons for the microporous layer of polymer electrolyte fuel cells
Polimer elektrolit yakıt hücrelerinin mikro gözenekli tabakası için süperhidrofobik florlu karbonlar
ENES MUHAMMET CAN
Doktora
İngilizce
2023
EnerjiKyushu UniversityMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. STEPHEN MATTHEW LYTH
- An investigation into hydrophobic micro-textured surfaces on heat transfer and surface wetting phenomenon during vapor condensation
Hidrofobik mikro-talaşlanmış yüzeylerde buhar yoğuşmasında oluşan ısı transferi ve yüzey ıslanma olgusunun incelenmesi
THAMER KHALIF SALEM SALEM
Doktora
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARIK
DR. METE BUDAKLI
- Functional new generation surfaces for enhanced phase change heat transfer and electronics cooling
Gelişmiş faz değişimli ısı transferi ve elektronik cihazları soğutma için fonksiyonel yeni nesil yüzeyler
VAHID EBRAHIMPOUR AHMADI
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KOŞAR