Biyomedikal uygulamalar için niyobyum oksinitrür kaplamaların üretimi, yapısal, korozyon ve in-vitro biyouyum-antimikrobiyal özelliklerinin incelenmesi
Production of niobium oxynitride coatings for biomedical applications and investigation of the structural, corrosion and in-vitro biocompatibility-antimicrobial properties
- Tez No: 654023
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KADRİ VEFA EZİRMİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
Amaç: Bu çalışmada; biyomalzeme olarak kullanılan 316L alaşımı üzerine, korozyondan korunma, antimikrobiyal ve biyouyum özelliklerini arttırmak amacıyla Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) sistemi kullanılarak, NbOxNy (niyobyum oksinitrür) kaplamaları farklı azot/oksijen oranlarında büyütülmüş, kaplama parametrelerinin, konu edilen özellikler üzerine olan etkisi gümüş ilaveli niyobyum oksinitrür yapılarla kıyaslanarak, in-vitro korozyon özellikleri, in-vitro biyouyum ve biyoaktivite sürecinin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Bu çalışmada Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) sistemi kullanılarak azot/oksijen oranları 2, 5 ve 10 olan niyobyum oksinitrür kaplamalar üretilmiştir. Çalışmada gümüşün etkisinin belirlemek için azot/oksijen oranı 2 ve 10 olan kaplamalara gümüş ilave edilmiştir. Kaplamaların yapısal karakterizasyonu XRD, AFM, XPS, SEM-EDS, temas açısı ölçümü ve nano-sertlik ölçüm sistemleri ile belirlenmiş, in-vitro korozyon özellikleri ve biyoaktivite süreci SBF ortamında gerçekleştirilmiş, in-vitro biyouyum süreci hücre kültürü ve anti mikrobiyal davranış açısından incelenmiştir. Bulgular: Çalışma sonucunda elde edilen verilere göre; azot/ oksijen oranı 2 olan R2 (N2/O2=2) ve gümüş ilaveli R2+Ag kaplamaları iyi biyouyum ve anti mikrobiyal özellik göstermiştir. NbOxNy kaplamalarına gümüş ilavesinin antimikrobiyal davranış açısından olumlu etki gösterdiği belirlenmiştir. In-vitro korozyon testleri sonucunda yoğun kolonsal büyüme morfolojisine sahip kaplamaların daha yüksek korozyon direnci gösterdiği tespit edilmiştir. Sonuç: Çalışma sonucunda niyobyum oksinitrür yapıların biyomedikal uygulamalar için kullanılabileceği, gümüş ilavesinin ise niyobyum oksinitrür yapıların antimikrobiyal özellikleri iyileştirdiği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Purpose: In this study, NbOxNy oxynitride coatings were deposited to increase anti-corrosion, antimicrobial, and biocompatibility properties, at different nitrogen/oxygen ratios by using a Physical Vapor Deposition (PVD) system on 316L alloy used as a biomaterial. The effect of coating parameters on the properties mentioned above and addition of silver into niobium oxynitride structures was aimed to investigate in-vitro corrosion properties, in-vitro biocompatibility, and bioactivity process. Method: In this study, niobium oxynitride coatings with nitrogen/oxygen ratios of 2, 5, and 10 were grown using the Physical Vapor Deposition (PVD) system. In order to determine the effect of silver in the study, silver was added to the coatings with a nitrogen / oxygen ratio of 2 and 10. Structural characterization of coatings was carried out with XRD, AFM, XPS, SEM-EDS, contact angle, and nano-hardness measurements. In-vitro corrosion properties and bioactivity of the coatings were investigated in SBF environment. In-vitro biocompatibility process was also examined in terms of cell culture and antimicrobial tests. Findings: According to the data obtained from this study, R2 with a nitrogen/oxygen ratio of 2 and silver-dopped R2+Ag coatings showed good biocompatibility and antimicrobial properties. It has been determined that the addition of silver to NbOxNy coatings has a superior effect on antimicrobial behavior. As a result of in-vitro corrosion tests, it has been determined that coatings with dense columnar growth morphology showed higher corrosion resistance than 316L SS substrates. Results: As a result of the study, it was determined that niobium oxynitride structures could be used for biomedical applications, and silver-added niobium oxynitride structures increase antimicrobial properties of the 316L SS.
Benzer Tezler
- Processing of porous titanium niobium alloys for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için gözenekli titanyum niyobyum alaşımlarının üretilmesi
DANA KAREEM HAMEED PALANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TARIK AYDOĞMUŞ
- Biyomedikal uygulamalar için Ti-5Nb-5Sn alaşımının üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of Ti-5Nb-5Sn alloy for biomedical applications
MELİS CANER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyoteknolojiAfyon Kocatepe ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA EVCİN
- Biyomedikal uygulamalar için üretilen alaşımların yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Development of the surface properties of alloys that produced for biomedical applications
ÖZGE ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA DOKUMACI
- Characteristics and wear performance of nitrided titanium alloys
Nitrürlenmiş titaniyum alaşımların karakteristiği ve aşınma davranışları
FARID SIYAHJANI
Doktora
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Effect of copper content on the wear, corrosion and antibacterial properties of Ti-Nb alloys
Effect of copper content on the wear, corrosion and antibacterial properties of Ti-Nb alloys
MOHAMMED RIYADH ABDULAMEER ALAAWAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN DEMİRTAŞ
PROF. DR. RANA AFİF ANAEE