Self-assembly technique for producing L-Arginine/Hydroxyapatite coatings on Ti6Al4V implants
Ti6Al4V implantlar üzerinde kendiliğinden yığılma tekniği ıle L-Arjinin/Hidroksiapatit kaplamalar üretme
- Tez No: 468056
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. DUYGU EGE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biyokimya, Bioengineering, Biotechnology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, kendiliğinden yığılma yöntemi ile L-Arjinin (L-Arg)/ Hidroksiapatit (HA) kaplamalar üretildi. ZrO2, HA ve Ti6Al4V arasında bir orta katman olarak reaktif magnetron sıçratma yöntemiyle Ti6Al4V üzerine kaplandı. Reaktif magnetron sıçratma işlemi, 200 W ve 200 °C' de 4 saat boyunca yapıldı. ZrO2 tabakası üzerine elektroforetik kaplama yöntemi kullanılarak 30 V' ta 205 saniye boyunca HA kaplandı. Elektroforetik kaplama için 1 g HA' in 35 ml izopropanol içerisinde ultrasonik banyo ve magnetik karıştırıcı ile karıştırılmasıyla HA süspansiyonu hazırlandı. Daha sonra örnekler, L-Arg' ın PBS çözeltisi (pH=7.4) içerisine yerleştirildi ve oda sıcaklığında 24 saat boyunca inkübe edildi. Kaplanmış ve kaplanmamış Ti6Al4V implantların karakterizasyonu Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X Isını Kırınımı (XRD), Fourier Dönüsümlü Infrared Spektroskopisi (FTIR), Raman ve X-Ray Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ile gerçekleştirildi. ZrO2 kaplamanın XRD ve Raman analizleri, monoklinik yapının karakteristik piklerini gösterdi. Raman spektrumundaki en karakteristik pikler 181 ve 189 cm-1' deki dublet pik ve 477 cm-1' deki geniş piktir. Ayrıca XRD analizi, ZrO2 kaplamanın monoklinik fazdan olusan tek fazlı yapıya sahip oldugunu açıga çıkarmıstır. L-Arg/HA kaplamanın FTIR ve XPS spektrumları, C-O/N bağını ve protonlanmış karboksil grubunu gösterdi. XPS analizlerine göre, L-Arg eklenmesiyle birlikte C/Ca oranı artmıs ve Ca/P oranı azalmıştır. Özetle; L-Arg, kendi karboksil grubu ile HA tabakasının kalsiyumu arasında bağ oluşturarak HA tabakasının üzerinde kendiliğinden yığıldı. Sonuç olarak; kendiliginden yığılma yöntemi kullanılarak, ZrO2 kaplı Ti6Al4V ortopedik implantlar üzerinde L-Arg/HA kaplamalar başarıyla oluşturuldu.
Özet (Çeviri)
In the present study, we introduce a self-assembly method to produce L-arginine (L-Arg)/Hydroxyapatite (HA) coatings. Firstly, Ti6Al4V substrates were etched in a concentrated solution of HCl/H2SO4. ZrO2 was reactively sputtered on Ti6Al4V as an intermediate layer between HA and Ti6Al4V. Reactive magnetron sputtering was performed at 200 W and 200 °C for 4 hours. HA was deposited on ZrO2 layer by electrophoretic deposition (EPD) at 30 V in 205 seconds. HA suspension was obtained by ultrasonic and magnetic agitation of 1 g HA in 35 ml isopropanol for 3 hours. Finally, the samples were immersed in L-Arg solution in phosphate buffered saline (pH=7.4) and incubated at room temperature for 24 hours. Scanning Electron Microscopy (SEM), XRay Diffractometry (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Raman and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) analyses were performed to characterize the coated and uncoated Ti6Al4V implants. Raman and XRD spectra of ZrO2 layer demonstrated the characteristic peaks of monoclinic structure. The most characteristic bands on Raman spectrum were a doublet at 181 and 189 cm-1, a broad peak at 477 cm-1. Moreover, XRD spectrum revealed that ZrO2 coating had a monoclinic crystal structure. FTIR and C1s spectra spectra of L-Arg/HA coating revealed the formation of new bonds which were C-O/N and protonated O-C=O. According to XPS analyses, C/Ca ratio increased with the addition of L-Arg and Ca/P ratio was decreased. It can be concluded that L-Arg particles were self-assembled on HA layer by binding of the carboxyl group of L-Arg to calcium atoms of HA. Overall, L-Arg/HA coatings were successfully coated on ZrO2-coated Ti6Al4V orthopedic implants by self-assembly method.
Benzer Tezler
- Elektrik motoru seçim kriterleri ve kontrol organına bir limiter konulmuş motorun optimal parametrelerinin simpleks metodu ile tayini
Başlık çevirisi yok
VOLKAN ÇAKMAKÇI
- Molecular recognition based self assembly of engineered proteins on nanoscaled gold surfaces
Nano-ölcek metal yüzeylerde moleküler tanıma esaslı kendiliğinden montaj olabilen protein tasarımı
BANU TAKTAK KARACA
Doktora
İngilizce
2015
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT BALTA
- Supramolecular chiral self-assembled peptide nanostructures
Kendiliğinden düzenlenen supramoleküler kiral peptit nanoyapılar
MERYEM HATİP
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
- Denizden soğutma amaçlı su alma yapıları
Sea water intake structures for cooling purposes
MUSTAFA KAVAS
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Yüke bağlı imalat kontrolü
Load-oriented manufacturing control
MURAT ER
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. MURAT DİNÇMEN