Geri Dön

Polimerik partiküller ile titanyum esaslı malzemelerin yüzey pürüzlülüğünün değiştirilmesi

Alteration of the surface roughness of titanium-based materials with polymeric particles

  1. Tez No: 817040
  2. Yazar: BEGÜM AYDEMİR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SAKİP ÖNDER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 62

Özet

Titanyum (Ti) malzemelerin yüzey özellikleri, başarısını etkileyen en önemli faktörlerin başında gelmektedir. Dolayısıyla hücrelerin temas ettikleri yüzeylerin kimyası, fiziksel ve mekanik özellikleri oldukça önemlidir. Bu çalışma kapsamında Ti yüzeyler için farklı büyüklükte partiküllerin kullanıldığı polimerik kaplamalar hazırlanmış, yüzeylerin pürüzlülükleri tespit edilmiş ve bunun hücreler üzerine etkileri çalışılmıştır. Kitosandan sonikasyon ile kitosan nanopartiküller üretilmiştir, çapraz bağlayıcı olarak sodyum tripolifosfat (TPP) kullanılmıştır. Aynı konsantrasyonlardaki kitosan çözeltileri farklı komsantrasyonlardaki TPP çözeltileri ve farklı güç ve zamanlarda sonike edilerek nanopartiküller elde edilmiştir. Nanopartiküllerin zeta potansiyelleri ve boyutları zeta sizer ile analiz edilmiştir. Nanopartiküllerin ilaç yükleme ve salım profillerinin tespiti için model ilaç siprofloksasin tercih edilip, nanopartiküllerin enkapsülasyon yöntemi ile yüklemeleri yapıldı. 48 saatlik salım profilleri incelendiğinde ilacın başarılı şekilde nanopartiküllere yüklendiği ve kontrollü salımının gerçekleştirilebileceği gösterildi. Mikropartiküllerin üretimi ise emülsifikasyon yöntemi ile gerçekleştirildi. Mikropartikül üretimi sırasında farklı karıştırma hızlarının partikül boyutuna etkisi araştırıldı. Mikropartiküllerin de 48 saatlik ilaç salım profilleri incelendiğinde, ilacın başarılı bir şekilde yüklendiği ve kontrollü salımının gerçekleştirilebileceği gösterildi. Mikropartiküllerin başarı oranının nanopartiküllere göre daha iyi olduğu görüldü. Daha sonra partiküllerin Ti yüzeylere tutuklanabilmesi için Ti numunelerin yüzeylerine sırasıyla alkali işlem, ısıl işlem ve silanizasyon işlemleri uygulandı. Silanizasyondan sonra yüzeylerdeki –NH2 grupları gluteraldehit ile muamele edilerek tutuklanacak partiküller yüzeylere uygulandı ve liyofilizatörde kurutuldu. Tutuklama işleminden sonra ilk olarak Ti malzemelerin mekanik profilometre ile yüzey pürüzlülükleri tespit edildi. Yüzey pürüzlülük testlerinde kaplanmamış ve kaplanmış Ti yüzeylerin pürüzlülük değerleri arasında anlamlı bir farkın olduğu görüldü. Farklı yüzey pürüzlülüğüne sahip Ti yüzeylerde fibroblast hücreler ile sitotoksisite ve hücre yapışması testleri yapıldı. Sitotoksisite testlerinde toksik etki olmadığı görüldü. Ayrıca, yüzey pürüzlülüğünün hücre yapışmasını olumsuz bir şekilde etkilediği tespit edildi. Bu çalışmada, Ti yüzeylerden çeşitli moleküllerin lokal salımında kullanılmak üzere yüzeye tutuklanan farklı boyutlardaki polimerik partiküllerin malzemelerin yüzey pürüzlülüklerini değiştirdiği ve hücre yapışmasını etkilediği gösterildi.

Özet (Çeviri)

Surface properties of titanium (Ti) materials are one of the most important factors affecting their success. Polymeric coatings using nanoparticles of different sizes were prepared for Ti surfaces, the roughness of the surfaces was determined, effects of roughness on cells were studied. Chitosan nanoparticles were produced from chitosan by sonication method and sodium tripolyphosphate was used as crosslinker. The same chitosan solutions are sonicated with different power and time by different TPP solutions. The zeta potentials and sizes of the produced nanoparticles were analyzed with zeta sizer. For determination of drug loading and release profiles of nanoparticles, siprofloksasin was preferred as model drug, nanoparticles were loaded by encapsulation method. When the 48-hour release profiles of the medicated nanoparticles of different sizes were examined, it was shown that the drug was successfully loaded into the nanoparticles and controlled release could be happened. The production of microparticles was carried out by emulsification method. The effect of different mixing speeds on particle size during microparticle production was investigated. When the 48-hour drug release profiles of microparticles were examined, it was shown that the drug was loaded successfully and controlled release could be performed similarly to the nanoparticle. Success of microparticles are better than nanoparticles. Alkali treatment, heat treatment and silanization processes were applied to the surfaces of Ti samples, respectively, in order to fix the particles on Ti surfaces. After the silanization process, –NH2 groups formed on the surfaces were treated with glutaraldehyde, the particles were applied to surfaces for immobilization. After immobilization, the roughness of the surfaces was determined with a mechanical profilometer. Finally, fibroblast cells were seeded on Ti surfaces with different surface roughness and cell viability tests were performed. Cytotoxicity tests showed that coatings applied to Ti surfaces did not have any toxic effect on cells. In cell adhesion tests, it was determined that surface roughness affected cell adhesion negatively. It was shown that polymeric particles of different sizes arrested on surface for use in the local release of various molecules from Ti surfaces change surface roughness of materials and affect cell adhesion.

Benzer Tezler

  1. Fabrication of nanostructured metal oxide materials and their use in energy and environmental applications

    Nanoyapılı metal oksit malzemelerin üretimi ve enerji ve çevre uygulamalarında kullanımı

    MEHMET DURMUŞ ÇALIŞIR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KILIÇ

  2. Abrasive flow machining of aerospace materials

    Aşındırıcı macun ile havacılık malzemelerinin işlenmesi

    OSMAN SOYDAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Havacılık MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KÜRŞAD GÖV

  3. Thermal oxidation of titanium-based cold spray coatings for biological and wear-related applications

    Biyolojik ve aşınmaya yönelik uygulamalar için soğuk dinamik gaz püskürtme tekniği ile üretilmiş titanyum bazlı kaplamaların termal oksidasyonu

    DOĞUKAN ÇETİNER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

    PROF. DR. ERDEM ATAR

  4. Development of antibacterial polymer based nanocomposite materials

    Antibakteriyel polimer esaslı nanokompozit malzemelerin geliştirilmesi

    EZGİ ABATAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALPER ARSLANOĞLU

    PROF. DR. METİN TANOĞLU

  5. Püskürtmeli kurutma ve termal bozunma prosesleri ile ZnO esaslı partiküllerin ve kompozit yapıların sentezlenmesi ve karakterizasyonu

    Characterization and synthesis of ZnO based particles and composite structures via spray drying and thermal decomposition processes

    ŞEYMA DUMAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL