Biyouyumlu, çinko katkılı hidroksiapatit kaplanmış polietereterketon'un antibakteriyel ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Antibacterial and electrochemical properties of biocompatible, zinc-doped hyrdoxyapetite coated peek
- Tez No: 893034
- Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE ÖZKAZANÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
Biyomalzemeler, insan vücudundaki uzuvların veya dokuların işlevlerini yerine getirmek ve desteklemek için kullanılır. Bu nedenle sürekli veya belirli aralıklarla vücut sıvılarıyla temas halindedirler. Biyomateryallerin biyolojik sistemlerle etkileşime girdiğinde vücuda uyum sağlayabilmesi ve yan etkilere neden olmaması çok önemlidir. Polietereterketon (PEEK) son zamanlarda titanyuma alternatif olarak en çok kullanılan biyomateryallerden biridir. PEEK, yüksek sıcaklık dayanımına, mekanik ve kimyasal dirence sahip, yarı kristal, termoplastik bir polimerdir. En önemli özelliği, insan kemiğine benzer elastik modüle (3-4 GPa) sahip olmasıdır. Bu sayede yapı üzerindeki stresi azaltır ve vücutta desteklediği bölgenin taşıdığı kuvveti paylaşarak kemiğin yeniden şekillenmesini hızlandırır. Titanyumun aksine radyoopaklığı sayesinde bilgisayarlı tomografi, manyetik rezonans görüntüleme ve röntgen gibi görüntüleme teknikleriyle uyumludur. Fiziksel dayanıklılığını kaybetmeden uzun süre insan vücudunda kalabilir. Düşük su emme özelliğine sahiptir. Ancak biyoinert davranışından dolayı osseokondüktivitesi düşüktür. Bu nedenle, oluşabilecek bakteriyel enfeksiyon sebebiyle kemiğin iyileşme süreci oldukça uzun sürer. İmplantasyon amacıyla yapılan tüm cerrahi müdahalelerde en büyük sorun, bakteriyel enfeksiyonların oluşmasıdır. Bu nedenle implantasyon sonrasında hastaya antibiyotik tedavisi uygulanır. Antibiyotik tedavisi alerjik reaksiyonlara, sindirim sistemi bozukluklarına ve kalp hastalıklarına neden olabilir. Bu çalışmada, PEEK bazlı biyomateryal yüzeyinin Çinko (Zn) katkılı Hidroksiapatit (HAp) ile kaplanmasıyla biyouyumluluğunun ve antibakteriyel etkisinin arttırılması amaçlanmıştır. Sıcaklığa duyarlı polimerlerin kaplanması için uygun bir yöntem olan atmosferik plazma sprey yöntemi kullanılarak PEEK üzerine kaplama yapılmıştır. Kaplama performansı ve yüzey uyumluluğu ISO-10995-15'e göre elektrokimyasal yöntemlerle belirlenmiştir. Kaplamanın antibakteriyel özelliği, ISO-22196 standardına göre incelenmiştir. Simüle edilmiş vücut sıvısına maruz kalmadan önce ve sonra yüzeyin mikroyapısal analizi Taramalı Elektron Mikroskobu (TEM) ile karakterize edilmiştir. Elektrokimyasal test sonuçları, kaplamanın simule edilmiş vücut sıvısında stabilitesini koruduğunu, HAP'a Zn katkılamanın ise antibakteriyel etkiyi arttırdığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Biomaterials are used to fulfill and support the functions of limbs or tissues in the human body. Thus, they are in contact with body fluids constantly or at certain intervals. It is very important that biomaterials can adapt to the body system and not cause side effects when interacting with biological systems. Recently, Polyetheretherketone (PEEK) is one of the most used biomaterial alternative to titanium. PEEK is a semi-crystalline, thermoplastic polymer which has high temperature, mechanical and chemical resistance. Its most important property is that it has an elastic modulus (3-4 GPa) similar to human bone. In this way, it reduces the stress on the structure and accelerates bone remodeling by sharing the force carried by the body part it supports. Contrary to titanium, it is compatible with imaging techniques such as computed tomography, magnetic resonance imaging and X-ray, through its radiopacity. It can remain in the human body for a long time without losing its physical endurance. It has low water absorption. However, the osseoconductivity is low because its bioinert behavior. Thus, result with slow healing process of the bone probably with a bacterial infection. The biggest problem in all surgical interventions performed to place implants in the body is the occurrence of bacterial infections. For this purpose, antibiotic treatment is applied to the patient after implantation. Antibiotic treatment can cause allergic symptoms, digestive system disorders and heart diseases. In this study, it was aimed to improve the biocompatibility and antibacterial effect of PEEK-based biomaterial by coating the surface with Zn-doped HAP. Atmospheric pressure plasma spraying deposition method was used which is suitable for temperature- sensitive polymers. The coating performance and surface compatibility were determined by electrochemical methods according to ISO-10995-15. The antibacterial properties were examined according to the ISO-22196 standard. The microstructural analysis of the surface before and after exposure to simulated body fluid (SBF) was characterized by Scanning electron microscope (SEM). The electrochemical test results showed that the coating maintained its stability in SBF, whereas doping Zn to HAp increased the antibacterial effect.
Benzer Tezler
- Zinc-iron co-doped/undoped hydroxyapatite thin film deposition on silicon wafer by sol-gel method
Çinko-demir birlikte katkılı/katkısız hidroksiapatit ince filmlerin silisyum altlıklar üzerine sol-gel yöntemi ile kaplanması
GÖZDE ÖCAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyomühendislikGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YAVUZ ORAL
- Boron nitride/zinc doped hydroxyapatite/polycaprolactone composite scaffolds for bone tissue engineering
Kemik doku mühendisliği için bor nitrür/çinko katkılı hidroksiapatit/polikaprolakton kompozit iskeleler
EMİNE AYŞE TURHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER EVİS
PROF. DR. AYŞEN TEZCANER
- Çinko katkılanmış hidroksiapatit nanoparçacıklarının kanser hücrelerinin radyoduyarlılığına etkisi
Effect of zinc doped hydroxyapatite nanoparticles on radiosensitivity of cancer cells
FAZLI YAĞIZ YEDEKÇİ
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKlinik Onkoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ MURAT GÜRKAYNAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ METE YEĞİNER
- 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
- Pr esaslı Ag veya Zn katkılı hidroksiapatitlerin sentez ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of Pr-based Ag or Zn-dopedhydroxyapatites
BİNNUR ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikMalatya Turgut Özal ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANKUT ATEŞ
DOÇ. DR. İDİL KARACA AÇARI