Yüzey Özellikleri Femto Saniye Lazer İle Değiştirilen Yeni Nesil Alaşımların Sentetik Vücut Sıvısı Ortamında Biyouyumluluk İncelemesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bil.Enst.Md.Lüğü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ŞURA CULFA

Danışman: Sıdıka Mine Toker

Özet:

Günümüzde çeşitli kemik ve eklem rahatsızlıklarını tedavi etmek veya desteklemek

amacı ile metalik implantlar kullanılmaktadır. Paslanmaz çelik, Co-Cr alaşımları, Ti ve Ti

alaşımları ortopedik implantlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Birçok avantajı bulunan

bu metalik malzemelerin biyouyumluluk ve osseointegrasyon özelliklerinde eksiklikler göze

çarpmaktadır. Son zamanlarda yeni nesil alaşımlardan olan TiAlNb alaşımı ve yüksek

entropili TiTaHfNbZr alaşımı, içeriğindeki biyouyumlu elementler, kemik doku ile elastik

uyumu ve biyouyumluluk açısından umut vaat eden biyomedikal alaşımlar olarak dikkat

çekmektedir. Ancak her iki alaşım için de biyouyumluluk üzerine yeterince çalışma

bulunmamaktadır. Ayrıca bu alaşımların da ortopedik uygulamalarda kemik doku ile daha

iyi bağlanabilmesi için yüzey özelliklerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Metalik

alaşımların yüzey özelliklerinin geliştirilmesi amacı ile kullanılan en güncel yöntemlerden

biri olan femto saniye yüzey işleme yöntemi, yüzeyde homojen bir topografya sağlanması

ve malzeme ile çok kısa süreli etkileşim nedeni ile faz dönüşümü gibi olumsuzluklar

yaratmaması gibi avantajları ile biyomedikal uygulamalar için yüzey işleme teknikleri

arasından ön plana çıkmaktadır. Ancak literatürde yeni nesil biyomedikal alaşım

yüzeylerinin lazer işleme yöntemi ile işlenerek biyomalzeme olarak kullanımı ile ilgili

çalışmalar sınırlıdır. Bu motivasyonlar ile bu çalışmanın ilk bölümünde TiAlNb alaşımının

biyouyumluluğu üzerine sentetik vücut sıvısı ortamında bir ön araştırma yapılmış ve Al iyon

salımının yüzey modifikasyon yöntemleri ile önlenmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.

Çalışmanın ikinci bölümünde ise yüksek entropili TiTaHfNbZr alaşımının yüzeyinde femto

saniye lazer işleme yöntemi kullanılarak çeşitli desenler ve tekrar sıklıklarında yüzeyler elde

edilmiştir. Elde edilen çeşitli yüzeyler, ıslanabilirlik ve yüzey enerjisi gibi özellikler

açısından karakterize edildikten sonra ex situ düzeyde biyouyumluluk testlerine tabi

tutulmuş ve yüzeylerin sentetik vücut sıvısı ile etkileşimi ve biyoaktivitesi incelenerek yüzey

özellikleri ile ilişkili şekilde biyouyumluluk değerlendirmesi yapılmıştır.