Biyouyumlu metallerden lazer ablasyon yöntemiyle nanoparçacık üretimi ve karakterizasyonu
Nanoparticles production by laser ablation method from biometals
- Tez No: 630202
- Danışmanlar: PROF. DR. ERSİN KAYAHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Teknolojideki gelişmelere bağlı olarak tıp alanındaki ilerlemeler, biyouyumlu malzemeye ve aynı malzemenin farklı özelliklerinden yararlanabilmek için nanomalzemeye olan ihtiyacın arttığını ortaya koymaktadır. Biyouyumlu metal ve metal alaşımlı malzemeler, mikro ve nano boyutta farklı mekanik özellik, termal ve elektriksel iletkenlik göstermektedir. Genel olarak biyomalzemelerin, iyi korozyon dayanımı ve düşük sitotoksisite özelliğine sahip olması gerekmektedir. Bu çalışmada, biyouyumlu metallerden Pt (Platin), Ti-6Al-4V (Titanyum alaşımı) ve 316L (Paslanmaz çelik) kullanılarak iyonize su içerisinde üretilen nanoparçacıkların karakterizasyonu incelenmiştir. Aşağıdan yukarı (Bottom-Up) nanoparçacık üretim tekniği kullanılarak atomik veya molekül boyuttaki yapılar kimyasal reaksiyon yoluyla büyütme işlemi yapılarak nanoparçacık elde edilir. Yukarıdan-aşağı (Top-Down) nanoparçacık üretim tekniğinde ise malzeme dışarıdan mekanik ve/veya kimyasal işlemlerle enerjiye maruz bırakılarak, numunenin nanoboyutlara kadar küçültülmesi işleminin sonucunda elde edilmektedir. Bu çalışmada nanoparçacık üretimi, yukarıdan-aşağı nanoparçacık üretim yöntemlerinden lazer ablasyon tekniğiyle; sıvı ortamda, biyouyumlu metallerden Platin, Titanyum alaşımı ve Paslanmaz çelik kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Biyometal malzemelerden 532 nm dalga boyunda (ikinci harmonik), 140 mm numune odak uzaklığında, 1.37 kV, 250 mj ve 30 dk ablasyon süresinde nanosaniye atımlı Nd:YAG lazer kullanılarak nanoparçacık üretilmiştir. Numunelerin farklı özelliklerinden dolayı farklı renklerde nanoparçacıklar elde edilmiştir. Üretilen metal nanoparçacıkların karakterizasyon işlemi için Dinamik Işık Saçılması (DLS), Zeta Potansiyel, Optik Soğurma ve Elektron Mikroskobu (SEM) yöntemleri kullanılmıştır. Spektroskopik çalışmalar neticesinde elde edilen nanoparçacık boyutlarının 100 nm-200 nm civarında olduğu ve zeta potansiyelinin Ti-6Al-4V (Titanyum alaşımı) -16 mV, Pt (Platin) -12,4 mV, 316L (Paslanmaz çelik) -13,2 mV olduğu tespit edilmiştir. Yapılan SEM incelemesi neticesinde parçacık boyutları küresel yapıdadır.
Özet (Çeviri)
Advances in medicine due to advances in technology indicate that the need for nanomaterials has increased to benefit from the biocompatible material and the different properties of the same material. Biocompatible metal and metal alloy materials show different physical properties as thermal and electrical conductivity in micro and nano size. In general, biomaterials must have good corrosion resistance and low cytotoxicity. In this study, the characterization of nanoparticles produced using biocompatible metals such as Pt (Platinum), Ti-6Al-4V (Titanium alloy) and 316L (Stainless steel) in ionized water was investigated. There are two types of nanomaterials production techniques one is bottom-up where atomic or molecular structures combining. Another production technique is the upper-down nanomaterials production technique, where the material is exposed to the energy by mechanical and/or chemical processes from the outside, and the sample is obtained as a result of the reduction of the sample up to nanosize. In our study, however, the laser ablation technique was used to produce nanoparticles from Pl, Ti alloy and 312 L steel as other production techniques. The laser ablation technique is known as a dop-dawn method. The nanoparticles from the metals were produced at 532 nm wavelength (second harmonic), 140 mm focal length, 250 mJ, and 30 min ablation time using nano pulsed Nd: YAG laser. Due to the different optical of the nanoparticles, different colors of liquids were obtained. From the spectroscopic measurements Zeta potential of the nanoparticles are -16 mV, -12.4 mV, and -13.2 mV for Ti alloys Platin and 316 L, respectively. It was also given Scanning Electron Microscopy (SEM) measurements and find that the size of nanoparticles is around 100-200 nm and spherically.
Benzer Tezler
- Development of antibacterial coatings on titanium based biomaterials
Titanyum esaslı biyomalzemeler üzerinde antibakteriyel kaplamalar geliştirilmesi
DİLEK TEKER AYDOĞAN
Doktora
İngilizce
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Novel approaches for protection of light metals under various wear conditions via micro arc oxidation process
Hafif metallerin mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı aşınma şartlarında korunmasına yönelik yenilikçi yaklaşımlar
FAİZ MUHAFFEL
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Development of biocompatible Mg-based functional materials from polymer precoated Mg powders by electric field assisted sintering technique (FAST)
Polimer kaplanmış Mg tozlarından elektrik alan destekli sinterleme tekniği (FAST) ile biyouyumlu Mg esaslı fonksiyonel malzeme geliştirilmesi
YASEMİN YAHŞİ
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RASİM İPEK
- Generation of zinc and copper incorporated oxide layers on titanium based biomaterials
Titanyum esaslı biyolojik malzemelerde çinko ve bakır katkılandırılmış oksit tabakaların oluşturulması
MERVE KÜBRA SAYGI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Endodontide kullanılan nikel–titanyum esaslı kullanılmış döner diş eğelerinden metalik değerlerin geri kazanımı
Recovery of metallic values from disposed nickel–titanium rotary endodontic files
MUHAMMED İHSAN ÖZGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN RAMAZAN EKER