Biyomedikal uygulamalar için titanyum implantların mikro ve nano yapılı titanyum oksit filmler ile kaplanması ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Titanyum ve titanyum alaşımları sahip oldukları yüksek korozyon direnci, mekanik dayanım ve mükemmel biyouyumluluk özelliklerinden dolayı biyomedikal uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Biyomalzemeler vücut içine yerleştirildikten sonra implant yüzeyi ile biyolojik sıvı, hücreler ve dokular arasında bir dizi etkileşim meydana gelir. Yüzey pürüzlülüğü, yüzey topografyası, kimyasal kompozisyonu ve ıslanabilirliği implantın uygulamadaki başarısını doğrudan etkileyen özelliklerdir. Son yıllarda implant üreticilerinin, nano yapılı yüzey modifikasyonuna yönelik çalışmalarını yoğunlaştırdığı bilinmektedir. Nano yapılı titanyum yüzeylerin protein adsorpsiyonu ve osteblastik hücrelerin adhezyonundaki artışı nedeniyle osseointegrasyonu hızlandırdığına dair veriler mevcuttur. Bu tez çalışmasında da implant yüzeyleri kumlama ve dağlama işlemleri ile modifiye edilip, bu yöntemle elde edilen konvensiyonel mikro pürüzlü titanyum yüzeylerinde anotlama prosesi yardımıyla nano yapılı TiO2 filmler oluşturulmuştur. Çalışmanın bir diğer bölümünde ise titanyum örneklerin yüzeyleri mikro poroz TiO2 film ile kaplanmıştır. Yüzey modifikasyonuna tabi tutulan titanyum örneklerinin özellikle yüzey morfolojisi, yüzey topografyası, yüzey pürüzlülüğü ve ıslanabilirlikleri incelenmiş ve analiz edilmiştir. Ayrıca mikro ve nano yapılı TiO2 filmler içinde mekanik özellikler açısından bir karşılaştırma çalışması yapılmıştır. Sonuç olarak; titanyumun yüzeyinde mikro pürüzlendirme işleminden sonra nanoporoz TiO2 filmlerin oluşturulması sonucu yeni bir mikro ve nano tekstürlü implant yüzeyi elde edilmiştir. Kumlama/dağlama sonrası yapılan anotlama ile TiO2 nanoporların oluşumu yüzey morfolojisini de değiştirmiştir. Diğer taraftan bu işlemler, yüzey pürüzlülüğünde bir miktar artışa neden olurken, titanyum yüzeyinin ıslanabilirliğini artırmış ve implant uygulamaları için oldukça önemli bir parametre olan hidrofilik yüzeyler elde edilmiştir.