Geri Dön

The effect of titanium surface topography on biocompatibility, hemocompatibility, and bacterial behavior

Titanyum yüzey topografisinin biyouyumluluk, kan uyumluluğu ve bakteri davranışına olan etkisi

PDF İndir

  1. Tez No: 720091
  2. Yazar: TUĞBA ECEM SAKALLI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BORA GARİPCAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 61

Özet

Titanyum ve Titanyum alaşımları kardiyovasküler stentler, omur ve kalça implantları ve dişçilik gibi birçok biyomedikal uygulamada kullanılmaktadır. Titanyum ve alaşımları Titanyum'un mekanik, fiziksel ve biyolojik özelliklerinden dolayı tercih edilen biyomalzemelerdir. Titanyum korozyon rezistansı yüksek, biyouyumlu ve çeşitli alaşım seçeneklerine ek olarak yüzeyi farklı metotlarla işlenebilen bir malzemedir. Titanyum kendiliğinden biyouyumlu bir malzeme olmasına rağmen hücre ve malzeme etkileşimleri yüzey modifikasyonları ile geliştirilebilmektedir. Literatürdeki araştırma çalışmalarından bilinmektedir ki malzeme yüzeyi ile hücre, bakteri ve protein etkileşimleri malzemelerin yüzey topografilerinden etkilenmektedir. Yüzey özellikleri, topografi, pürüzlülük, serbest yüzey enerjisi ve ıslanabilirlik hücre tepkisini değiştirmektedir. Bu tez çalışmasında, parlatılmış, zımparalanmış, lazer ile çizgi ve ızgara şeklinde işlenmiş dört farklı yüzey, biyouyumluluk, kan uyumluluğu, malzeme yüzey karakterizasyonu ve biyofilm oluşumu açılarından incelenmiştir. Tüm yüzeyler hidrofilik özellik göstermiştir. Fakat, zımparalanmış ve çizgi şeklinde işlenmiş yüzeylerin, parlatılmış ve ızgara şeklinde işlenmiş yüzeylerden daha hidrofilik olduğu görülmüştür. Parlatılmış yüzeylerde platelet aktivasyonu daha yüksek olmasına rağmen, tüm grupların ISO10993-4 standartlarına göre kan uyumlu olduğu görülmüştür. Fibroblast hücrelerinin yüzey tutunması ve canlılığı incelendiğinde dört yüzey arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark görülmemiştir. Bu sebeple, parlatılmış, zımparalanmış, lazer ile çizgi ve ızgara şeklinde işlenmiş dört farklı yüzeyin biyouyumluluklarınınn birbirinden farklı olmadığı sonucuna ulaşılmıştır. Yüzeylere bakteri tutunumu incelendiğinde gram pozitif S. aureus bakterilerinin parlatılmış yüzeye ve gram negatif E. coli bakterilerinin azalan sırada daha pürüzlü olan çizgi şeklinde işlenmiş, zımparalanmış ve ızgara şeklinde işlenmiş yüzeylere tutunmaya eğilim gösterdiği gözlemlenmiştir. Bu tez çalışmasında yüzey topografisini fiziksel olarak değiştirerek, hücrelerin malzemeye olan tepkisinin değiştirilebildiği gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Titanium and Ti alloys are widely used in several biomedical applications including cardiovascular stents, shoulder, hip replacement and dentistry. Ti and its alloys are preferred biomaterials, due to their mechanical, physical and biological characteristics. Ti is a biocompatible material with high corrosion resistance and several methods are used to process the material in addition to various alloying options. Although, Ti is biocompatible by its nature, cell- material interactions can be improved by surface modification. It is known from the literature that the interactions between material surface and cells, bacteria and proteins are affected by the surface topography. The characteristics of the surface; topography, roughness, surface free energy and wettability alter the cellular response. In this thesis, four different Ti surfaces; polished, sandblasted, line and mesh structured surfaces which were processed with laser, were examined from the aspects of material surface characterization, biocompatibility, hemacompatibility, and biofilm formation. Polished, sandblasted, line and mesh structured surfaces showed hydrophilic characteristics. However, sandblasted and line structured surfaces as they represent higher roughness on the surface, are more hydrophilic than polished and mesh structured surfaces. From the aspect of hemacompatibility, it is shown that all 4 groups are blood compatible in accordance with ISO10993-4. Nonetheless, the platelet activation is shown to be higher on the polished surfaces. When the adhesion and viability of fibroblasts were examined on the surfaces, no significant difference was observed. Abundant number of cells were observed on each of the surfaces. Therefore, the difference of biocompatibility on the polished, sandblasted, line and mesh structured surfaces are shown to be insignificant. For the bacterial adhesion, gram positive S. aureus bacteria showed higher tendency for polished surface and gram negative E. coli bacteria show higher tendency for the rough surfaces line structured, sandblasted and mesh structured specimens in descending order. In this thesis, it is shown that by changing surface topography physically, cellular response to the material can be altered.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    730101

    Metalik damar stentlerinde restenoz riskini azaltıcı ve doğal endotelizasyon hızlandırıcı yenilikçi kaplamalar

    Innovative coatings for bare metallic vascular stents for reduction of restenosis and acceleration of natural endothelization

    ÇAĞATAY YELKARASI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN

  2. Tez No

    295797

    Biyomedikal uygulamalarda kullanılan Ti6Al4V alaşımının yüzey modifikasyonu ve in vitro biyoaktivitesinin incelenmesi

    Surface modification and in vitro bioactivities research of Ti6Al4V alloys which is used for biomedical applications

    HARİKA YILDIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. A.BİNNAZ HAZAR YORUÇ

  3. Tez No

    659632

    Elektriksel kıvılcımla işlemede sinterlenmiş gümüş-hidroksiapatit toz katkılı elektrotların biyolojik uyumluluk üzerindeki etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of sintered silver-hydroxyapatite powder-added electrodes on biological compatibility in electrical discharge machining

    DAMLA ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BÜLENT EKMEKCİ

  4. Tez No

    483711

    Preventing biofilm formation on laser treated titanium implants

    Lazer ile işleme tabi tutulmuş titanyum implantların yüzeylerınde bıyofılm oluşumunun engellenmesi

    ARZU EROL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Biyomühendislikİstanbul Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLVEN MUTLU

  5. Tez No

    893034

    Biyouyumlu, çinko katkılı hidroksiapatit kaplanmış polietereterketon'un antibakteriyel ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi

    Antibacterial and electrochemical properties of biocompatible, zinc-doped hyrdoxyapetite coated peek

    BAŞAK GÜMÜŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE ÖZKAZANÇ

Geri Dön