Geri Dön

Ta2O5 ve HA ile tabakalı ve hibrit kaplanmış Mg alaşımının in vitro ve in vivo performansının belirlenmesi

Determination of Ta2O5 and HA coated with layered and hybrid Mg alloy in vitro and in vivo performances

PDF İndir

  1. Tez No: 865700
  2. Yazar: SEVDA ALBAYRAK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. HANİFİ ÇİNİCİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 193

Özet

Magnezyum ve alaşımları günümüzde biyomalzeme uygulamalarında son yılların odak noktası haline gelen metalik biyomalzemelerdir. Bu tez çalışmasında toz metalürji (TM) metoduyla üretilen AZ91 Mg altlık yüzeylerine Tantal Oksit (Ta2O5) ve Hidroksiapatit (HA) ile sol-jel yöntemiyle tabakalı ve hibrit kaplamalar yapılarak kalıcı ortopedik implant olarak kullanılabilme potansiyeli araştırılmıştır. Kaplamalarda fazların tayini için XRD, morfolojik değerlendirmesi ve elementel analizleri için SEM-EDS analizleri gerçekleştirilmiştir. Kaplama-altlık yapışma durumunu değerlendirmek için çizik testi ve bağ yapılarının tespiti için FTIR analizleri yapılmıştır. Potansiyodinamik elektrokimyasal korozyon özellikleri ise HBSS, DMEM ve DMEM+%10 FBS ortamları içerisinde değerlendirilmiştir. Antibakteriyel aktivite analizleri için S. Aureus ve E. Coli bakterileri kullanılmıştır. Numunelere PBS-DMEM-SBF gibi farklı tampon çözeltilerde 7 günlük süre ile biyobozunurluk analizi yapılmış ve günlük pH ve morfolojik değişimlerin takibi yapılmıştır. İn vitro biyouyumluluk analizleri kapsamında vasat ortamında (DMEM-LG) numunelerin iyon salım analizleri ve pH takibi 1, 7, 14, 21 ve 28. günler için ICP-OES cihazından ölçümler alınarak gerçekleştirilmiştir ve aynı periyotlarla pH takibi yapılmıştır. Sitotoksisite testleri için kiMKH ve skOBH hücreleri kullanılarak canlılıkları kantitatif olarak ters faz mikroskobu ile değerlendirilmiştir. Kalitatif canlılık değerlendirmeleri için ise haftalık olarak MTT kiti ile ALP aktivitesi tespiti, histokimya analizlerinde vK ve AR boyamaları, immünohistokimya analizlerinde ise anti-kollajen-tip-1 ve anti-osteokalsin antikor boyamaları gerçekleştirilmiştir. İn vivo deneyleri için erkek Yeni Zelanda tavşanları kullanılarak femur kemiği proksimalinde mikromatkap yardımıyla lateralde trokanter majör üzerinden medialde trokanter minör medial korteksine doğru bir tünel açılarak 1,5 mm çap, 6 mm uzunluktaki test materyali, oluşturulan bu tünele yerleştirilmiş ve 6-12 haftalık periyotlarda takibi yapılmıştır. İn vivo çalışmalar kapsamında histolojik ve radyolojik incelemeler gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması sonucunda, özellikle Hibrit kaplanan AZ91 Mg alaşımının korozyon, in vitro ve in vivo çalışmaları sonucunda kalıcı protez olarak kullanılma potansiyelinin olduğu ortaya koyulmuştur.

Özet (Çeviri)

Magnesium and its alloys are metallic biomaterials that have become the focal point of attention in recent years for biomedical applications. In this thesis, the potential use of AZ91 Mg substrates produced by the powder metallurgy (PM) method was investigated as a permanent orthopedic implant by applying layered and hybrid coatings of Tantalum Oxide (Ta2O5) and Hydroxyapatite (HA) using the sol-gel method. XRD was performed for phase determination in the coatings, and SEM-EDS analyses were conducted for morphological evaluation and elemental analyses. Scratch tests were conducted to assess coating-substrate adhesion, and FTIR analyses were performed to detect bond structures. Potentiodynamic electrochemical corrosion properties were evaluated in HBSS, DMEM, and DMEM+%10 FBS environments. S. Aureus and E. Coli bacteria were used for antibacterial activity analyses. Biodegradation analysis was carried out in different buffer solutions such as PBS-DMEM-SBF for a duration of 7 days, with daily monitoring of pH and morphological changes. In vitro biocompatibility analyses included ion release analyses and pH monitoring of samples in a standard medium (DMEM-LG) on the 1st, 7th, 14th, 21st, and 28th days using ICP-OES, along with pH monitoring at the same intervals. Cytotoxicity tests were conducted using hFOB and hMSC cells, and their viability was quantitatively evaluated using phase-contrast microscopy. For qualitative viability assessments, weekly MTT assays, vK and AR staining in histological analyses, and anti-collagen-type-1 and anti-osteocalcin antibody staining in immunohistochemistry analyses were performed. In vivo experiments were conducted using male New Zealand rabbits, with a 1.5 mm diameter, 4 mm length test material inserted into a tunnel created from the lateral trochanter major to the medial trochanter minor medial cortex of the femur bone proximal using microdrill assistance. Follow-ups were performed at 6-12 week intervals. Histological and radiological examinations were conducted as part of in vivo studies. The results of the thesis indicate the potential use of the AZ91 Mg alloy, especially when coated with a hybrid layer, as a permanent prosthesis based on corrosion, in vitro, and in vivo studies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    656198

    Toz metalurjisi yöntemiyle AZ91 Mg alaşımının üretimi ve sol-jel yöntemiyle Ta2O5/HA/hidroksiapatit tabakalı kaplanması ve karakterize edilmesi

    Production of AZ91 Mg alloy by powder metallurgy method and characterization of coating with tantalum oxide/hydroxyapatite by using sol-gel method

    İLHAN DANACI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HANİFİ ÇİNİCİ

  2. Tez No

    883665

    Katı oksit yakıt hücreleri için tantalyum penta oksit (TA2O5) ve vanadyum penta oksit (V2O5) katkılı sızdırmazlık camı kompozisyonlarının geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of sealing glass compositions with tantalum penta oxide (TA2O5) and vanadium penta oxide (V2O5) additives for solid oxide fuel cells

    KÜBRANUR ÇATALBAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NESLİHAN TAMSÜ SELLİ

  3. Tez No

    251094

    Investigation of magnetic dead layer formation at the interfaces of sputtered Ni80Fe20 thin films

    Sıçratılmış Ni80Fe20 ince filmlerin arayüzeylerinde manyetik ölü tabaka oluşumunun incelenmesi

    HÜSEYİN SERHAT ALAGÖZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. SÜLEYMAN TARI

  4. Tez No

    75039

    Nötron aktivasyon analizi yöntemi ile ince filmlerin kalınlık tayini

    Başlık çevirisi yok

    CENAP Ş. ÖZBEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nükleer Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. H. HÜSEYİN GÜVEN

  5. Tez No

    465300

    NiO ince film bazlı elektrokromik kaplama/cihaz tasarımı, hazırlanması ve karakterizasyonu

    Design, preparation and characterization of electrochromic coating/device based on NiO thin film

    GAMZE ATAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM DUYAR COŞKUN

Geri Dön