Antibacterial and bioactive HAP – chitosan coatings on the functionally graded bone-like substrate
Fonksiyonel derecelendirilmiş kemik benzeri yapının HAP–chitosan ile biyoaktif ve antibakteriyel kaplanması
- Tez No: 731867
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN USTA, DR. YASEMİN TABAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Yapısı itibariyle poroz Silisyum Nitrür malzemeleri, mekanik özellikleri ve biyoinert yapılarından dolayı“biyomalzeme”olarak günümüzde sıkça kullanılmaktadır. Ayrıca poroz yapıları nedeniyle kemik ve benzeri yapılar oluşturulmak adına literatürde üzerinde çalışılmış ve güncel olarak da çalışılmaktadır. Kemik yapısı gereği bir inorganik ve organik kısım olmak üzere iki farklı yapıya sahiptir. Bu yapıyı yakalamak amacıyla günümüzde fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerin kullanım alanı olarak önemli bir alan oluşturmuştur. Şerit döküm yöntemi için gereken döküm çamuru hazırlama aşamasında hazırlanan çözeltinin içeriği büyük önem ifade etmektedir. Bu bağlamda gereken viskozite ve reolojik değerler ölçülmeli ve gereken eklemeler yapılmalıdır.Bu bağlamda yitriyum oksit ve alumina ilaveleri yapılmıştır. Daha sonrasında gereken çözücü, bağlayıcı ve dispersan ilaveleri yapıda gereken viskozite ve reolojik değerleri dengelemek, dökümü mümkün olan en iyi seviyede gerçekleştirmek için yapıya eklenmiş ve döküm işlemleri gerçekleştirilmiştir. Döküm işlemleri gerçekleştirildikten sonra yapılan lamine edilerek preslenmiş ve ardından ısıl işlemler uygulanmıştır. Sonrasında, yapıyı mekanik açıdan geliştirmek amacıyla 1500°C'de sinterlenmiştir. Son adımda numunelerde ilk olarak Hidroksiapatit sentezlenerek iç yapıya dope edilmiş ve kaplanmıştır. Sonrasında Kitozan çözeltisine daldırılarak yüzeyde bir HapKitozan kaplaması oluşturulmuştur. Sonraki adımda numuneler Yapay Vücut Sıvısı içerisinde belirli periyotlarda bekletilerek yüzeydeki apatit tabaka oluşumu ve süresi incelenmiştir. Bu işlemlerin ardından numuneler SEM, XRD, XRF, EDS vb. karakterizasyon işlemlerine tabii tutulmuştur. Sonuç olarak biyoaktivitesi artırılmış fonksiyonel derecelendirilmiş Silisyum Nitrür malzemeleri üretilmiş olup uygun olan parametreler incelenmiş ve bulgulara eklenmiştir
Özet (Çeviri)
Porous silicon nitride ceramics, having properties similar to human bone, have been sintered and characterized with a primary purpose to develop a material to be used as bone substitute. Functionally graded materials (FGM) are preferred to represent the human bone. Tape casting provides a good grading of this type of materials. There have been some studies that used for the improvement of FGMs such as addition to suspensions, different sintering additives, coatings etc. Sol-Gel coating techniques have been used at previous studies for functionally graded Silicon Nitrides which produced by tape casting. For the preparation of the slurries required for tape casting method, there are some additions that needs to be added. The main powder and the sintering additives are the first step for preparing the slurry. Silicon nitride powders as our main ingredient, needs very high sintering temperatures which is why there is a need of sintering additives. On this project Yttrium Oxide and Aluminum Oxide powders used for this purpose. Then the other additives are included to the solution. Which is solvent, dispersants, binders, and pore makers if required. After the preparation of silicon nitride green bodies (including the lamination and pressing), they sintered at air at 1400°C and 1500°C to see the porous and dense structure. The sintering process gave us dense upper layer for the Functionally Graded silicon nitride and prepare the surface for the coatings. The sol-gel dip coating systems has been used and had successful results for the improvement of Functionally graded silicon nitride. For this study, the main goal is to improve the bioactivity with the addition of Hydroxyapatite- Chitosan composite coatings. Final samples were tested for the existence of apatite layer at Simulated Body Fluid after microstructural examination and the results were evaluated. The tape casting slurries were prepared with optimum prescriptions, using rheological results for non-aqueous based solutions. As a result, a bio ceramic material, with bone-like microstructure which has higher bioactivity, based on silicon nitride, containing micro and macro pores with gradual transition has been obtained.
Benzer Tezler
- Doku mühendisliği için osteokonduktif ve/veya antibakteriyel kompozit nanofiber üretimi
Production of osteoconductive and/or antıbacterıal composite nanofibers for tissue engineering
ASLIHAN SÜSLÜ
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT CÖCEN
- Biyomedikal uygulamalar için ekstrüzyon prosesi kullanılarak hibrit biyonanokompozitlerin geliştirilmesi
Development of hybrid bionanocomposites using extrusion process for biomedical applications
BEHRİS KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUALLA ÖNER
- Ticari saflıkta titanyum üzerinde antibakteriyel bazlı biyoaktif ve biyouyumlu yüzeylerin üretilmesi ve özelliklerininaraştırılması
Manufacturing and research the characteristics of antibacterial-based bioactive and bio-compatible surfaces on commercial pure titanium
AHMET ARSLANTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiGiresun ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH DURDU
- Rizosferik aktinomiset izolatları tarafından üretilen agroaktif ve biyoaktif bileşiklerin taranması ve üretim ortamı optimizasyonu
Screening of agroactive and bioactive compounds produced by rhizospheric actinomycetes isolates and production medium optimization
HÜSEYİN EVLAT
- Ti6Al4V implantlar üzerine elektroforetik yöntem ile antibakteriyel malzemelerin kaplanmasının osseintegrasyona etkilerinin araştırılması
Research of the effects of coating antibacterial materials on osseintegration by electrophoretic method on Ti6Al4V implants
TUĞBA EKİNCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL YILDIZ