Seryum (CE) Katkılı Biyoseramik Kaplamalı Skaffold Yapıların Morfolojik, Yapısal, İn-Vitro Korozyon ve Biyoaktivite Özelliklerinin Araştırılması

Bu çalışma, Ti64 alaşım tozu ve küresel karbamit boşluk yapıcı partiküller kullanılarak Toz Metalurjisi yöntemiyle gözenekli Ti64 skaffold alaşımları üretilmesi ve sol-jel daldırma kaplama yöntemi kullanılarak üzerinde CeO2-HAp esaslı biyoseramik kaplamaların geliştirilmesine odaklanmıştır. Kaplamalar sadece HAp ve farklı ağırlık yüzdelerinde (%1, 5 ve 10) CeO2 katkılı HAp ile yapılmıştır. Referans ve kaplanmış numunelerin morfolojik, yapısal, korozyon direnci, in-vitro degredasyon, iyon salınımı ve biyoaktivite özellikleri incelenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılan analizlerde sol-jel daldırma kaplama tekniği ile başarılı kaplamalar elde edilmiştir. Bununla birlikte, yüzeylerin yüksek porozitesi nedeniyle mikro çatlaklar gözlenmiştir. Üç boyutlu optik profilometre analizlerinde, HAp kaplama uygulaması ile yüzey pürüzlülüğü azalmıştır. Yine enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) dedektörü ve X-ışını kırınımı dağılımı (XRD) cihazı ile yapılan karakterizasyonlarda, mevcut elementlerin varlığı, kristal dağılımı ve fazlarının homojen olduğu görülmüştür. Kaplanmamış ve kaplanmış skaffold yapıların mikro sertlik değerleri ölçülmüş, CeO2 katkılı HAp kaplamaların sadece HAp kaplanmış numunelere kıyasla daha yüksek sertlik değerleri göstermiştir. İn-vitro korozyon analizlerinde, gözenekliliğin Ti64 alaşımının korozyon eğilimini azaltmıştır. Bununla birlikte, CeO2 katkılı HAp kaplamaların korozyon direncini artırırken, %10 CeO2 seviyesinin yüksek katkı nedeniyle korozyon direncini düşürdüğü belirlenmiştir. Dört haftalık simüle edilmiş vucüt sıvısı (SBF) içerisinde bekletilen numunelerde, CeO2 katkısının degredasyonu doğrudan etkilememiştir. İndüksiyonla birleşmiş plazma kütle spektrometrisi (ICP-MS) cihazı ile yapılan iyon salınımı analizlerinde, CeO2 katkı oranı ile iyon salınımı arasında anlamlı bir ilişki bulunamamış ve düşük iyon salınım seviyelerinin daha uzun süreli bekletme testlerinde netleştirilebileceği anlaşılmıştır. Biyoaktivite öncesi ve sonrası yapılan SEM-EDS analizlerinde ise, kaplamasız gözenekli Ti64 yüzeyinin bulk Ti64'e kıyasla biyoaktiviteyi arttırmıştır. Ek olarak, HAp kaplama ile belirgin bir biyoaktivite avantajı sağlandığını ve CeO2 katkısının özellikle %10 seviyesinde biyoaktiviteyi olumsuz etkilediği ortaya konmuştur.