Titanyum implant uygulamalarına yönelik osteojenik yüzey nanokaplamalarının geliştirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MURAT TANER VURAT

Danışman: Yaşar Murat Elçin

Özet:

Bu çalışmada implant uygulamalarına yönelik olarak titanyum yüzeyler üzerinde biyouyumlu ve osteojenik özellikte kompozit nano-kaplamalar geliştirilmiş ve bu kaplamaların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri incelenmiştir. Bu kaplamalar elektroeğirme tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen kaplamada biyouyumlu ve biyobozunur polimer olan poli(ε-kaprolakton), hidroksiapatit (HA) ve stronsiyum ranelat (SrRan) kullanılmıştır. Uygulanan bu kaplamaların mikroskopik ve kimyasal karakterizasyonları SEM, XRD, EDX, FTIR, AFM, XRF yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Biyolojik karakterizasyonlar ise vücut dışı sitotoksisite ve vücut dışı kan uyumluluğu analizleri ile TS EN ISO 10993 standartlarına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen analiz sonuçlarına göre, geliştirilen nanofiber kaplamaların titanyum metal yüzeyinde poröz bir yapı oluşturulduğu ve bu sayede hücre canlılığı ve çoğalması için uygun bir arayüzey ortaya çıkartıldığı belirlenmiştir. Kullanılan HA ile kemik dokusunun inorganik yapısı taklit edilmiş, buna ek olarak osteoporoz tedavisinde kullanılmakta olan stronsiyum ranelatın kullanımı ile yeni kemik dokusu ve iyileşmeyi hızlandıracak osteojenik bir kaplama geliştirildiği belirlenmiştir. In-vitro sitotoksisite ve kan uyumluluğu analizlerinin sonucunda, geliştirilen malzemenin hücre ve kan uyumluluğuna sahip olduğu saptanmıştır. Abstract In this study, biocompatible and osteogenic composite nanocoatings were developed on titanium surfaces, and properties of these coatings were investigated by physical, chemical and biological characterization techniques. The application on the titanium metal substrates was performed via electrospinning technique. Poly (ε-caprolactone), Hydroxyapatite (HA) and strontium ranelate (SrRan) were used for the coating process. Microscopic and chemical characterization of these coatings were performed by SEM, XRD, EDX, FTIR, AFM and XRF methods. Biological characterizations such as in-vitro cytotoxicity and hemocompatibility were performed in accordance with TS EN ISO 10993 standards. Results of the analysis show that the developed nanofiber coatings created a porous structure on titanium metal surface and it was revealed to be a suitable interface for cell viability and proliferation. The inorganic structure of bone tissue was mimicked by using HA and strontium ranelate, which promoted new bone tissue formation and bone healing. According to the results of in vitro cytotoxicity and hemocompatibility analyses, the proposed composite nano-coating was determined to be compatible with blood and tissue-specific cells.