Bor nitrür- germanyum alaşımının biyouyumluluk, antimikrobiyal özelliklerinin ve biyomedikal alanda kullanımının belirlenmesi
Determination of biocompatibility, antimicrobial properties and use in biomedical field of boron nitride-germanium alloy
- Tez No: 942701
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMAİL BEZİRGANOĞLU, DOÇ. DR. MEHMET ENES ARSLAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biyoloji, Bioengineering, Biotechnology, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Biyomedikal uygulamalarda kullanılan kaplama malzemelerinin biyouyumluluk, tribolojik ve antimikrobiyal özellikleri, bu malzemelerin başarısını doğrudan etkileyen kritik faktörlerdir. Bor nitrür (BN) ve germanyum (Ge), yüzey modifikasyon malzemesi olarak biyomedikal cihazlar ve implantlar için umut vaat eden iki adaydır. Proje kapsamında, kaplamalar Magnetron Sputter cihazı kullanılarak elde edilmiş ve Enerji Dağıtıcı Spektroskopi (EDS) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile morfolojik ve kimyasal analizleri yapılmıştır. Hücre biyouyumluluğunu değerlendirmek için MTT testi ve çekirdek boyama yöntemleri kullanılmış, antimikrobiyal etkinlik ise gram negatif Escherichia coli (E. coli) ve gram pozitif Staphylococcus aureus (S. aureus) bakterileri üzerinde gerçekleştirilmiştir. BN ve Ge kombinasyonu, her iki malzemenin avantajlarını bir araya getirerek dengeli bir yüzey performansı göstermiştir. Biyouyumluluk testlerinde, BN kaplamaların fibroblast hücre proliferasyonunu ve tutunmasını desteklediği, Ge kaplamaların ise bu özelliklerinin modifikasyonlarla geliştirilebileceği tespit edilmiştir. Antimikrobiyal testler, Ge kaplamaların E. coli üzerinde, BN-Ge kombinasyonunun ise S. aureus üzerinde anlamlı etkiler gösterdiğini ortaya koymuştur. Bor nitrür kaplama, biyouyumluluğu, düşük sürtünme katsayısı ve yüksek aşınma direnci ile biyomedikal uygulamalarda güçlü bir aday olarak öne çıkmaktadır. BN ve Ge kombinasyonları, sinerjik etkiler yaratabilecek potansiyele sahiptir; ancak gram negatif bakterilere karşı etkinliğin artırılması için ileri düzey optimizasyonlar gereklidir. Bu sonuçlar, BN ve Ge kaplamaların biyomedikal cihazlarda kullanımına yönelik yenilikçi çözümler sunabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The biocompatibility, tribological, and antimicrobial properties of coating materials used in biomedical applications are critical factors directly influencing their success. Boron nitride (BN) and germanium (Ge) are two promising candidates as surface modification materials for biomedical devices and implants. Within the scope of this project, the coatings were obtained using a Magnetron Sputter device, and their morphological and chemical analyses were performed using Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Scanning Electron Microscopy (SEM). To evaluate cell biocompatibility, MTT assays and nuclear staining methods were employed, while antimicrobial activity was assessed against gram-negative Escherichia coli (E. coli) and gram-positive Staphylococcus aureus (S. aureus) bacteria. The combination of BN and Ge demonstrated balanced surface performance by integrating the advantages of both materials. Biocompatibility tests revealed that BN coatings supported fibroblast cell proliferation and adhesion, whereas the biocompatibility of Ge coatings could be enhanced through modifications. Antimicrobial tests showed that Ge coatings exhibited significant effects against E. coli, while the BN-Ge combination demonstrated notable activity against S. aureus. Boron nitride coatings emerge as a strong candidate for biomedical applications due to their biocompatibility, low friction coefficient, and high wear resistance. BN and Ge combinations have the potential to create synergistic effects; however, advanced optimization is required to enhance their efficacy against gram-negative bacteria. These findings indicate that BN and Ge coatings offer innovative solutions for biomedical device applications.
Benzer Tezler
- A study on the optical and mechanical properties of optical thin films
Optik ince filmlerin mekanik ve optik özellikleri üzerine bir çalışma
ALP EREN SİNAN ÖZHAN
Doktora
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiAtılım ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGİN KAFTANOĞLU
- Düşük sıcaklıkta kimyasal buhar biriktirme (CVD) yöntemiyle epitaksiyel sige film büyütme ve film karakterizasyonu
Growth and characterization of epitaxial sige film by chemical vapor deposition (CVD) at low temperature
AYLİN KANGALLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA MUTLU
- Processing and characterization of square-shaped B4C-ZRB2 composites reinforced with gnp via spark plasma sintering
Gnp takiyeli kare şeklinde B4C-ZRB2 kompozitınin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretımi ve karakterizasyonu
BEHRAD MOKHTARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Nano boyutta titanyum diborür katkılı sıcak preslenmiş hegzagonal bor nitrür-titanyum diborür kompozitlerinin özelliklerinin incelenmesi
An investigation on the properties of nano titanium diboride reinforced hexagonal boron nitride-titanium diboride composites
ÇAĞLAR ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR OKAN ADDEMİR
- Bor nitrür nano tabakaları içeren polietilen filmlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of polyethylene based boron nitride nano sheets filled composites
OYA DURUKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mühendislik BilimleriAnadolu Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. A. TUĞRUL SEYHAN