Ti6Al4V alaşımları yüzeyinde Ag katkılı TiO2-bazlı nanotüp yapılarının üretimi, karakterizasyonu ve antibakteriyel özelliklerinin araştırılması

Biyomalzemeler işlevini yitiren organ ya da dokuların görevini üstlenmek amacıyla geliştirilen ve üretilen malzemelerdir. Biyomalzeme olarak yaygın bir şekilde kullanılan titanyum ve titanyum alaşımları, korozyona dirençli ve doku tarafından kabul edilebilirliği yüksek olan biyomalzemelerdir. Biyomalzemelerin uyumluluğunu arttırmak için çeşitli yüzey modifikasyon yöntemleri uygulanmakta ve yüzey karakteristiği istenilen ölçüde düzenlenebilmektedir. Bu çalışmada, bir titanyum alaşımı olan Ti6Al4V yüzeyi üç farklı yöntem kullanılarak modifiye edilmiş ve yüzey özelliklerindeki değişim SEM analizleri ve temas açısı ölçümleri ile araştırılmıştır. Ayrıca yüzeylerin Staphylococcus aureus ve Escherichia coli türlerine karşı antibakteriyel aktivitesi de incelenmiştir. Çalışma kapsamında ilk olarak Ti6Al4V yüzeyine 20 V anodik oksidasyon uygulanmış ve yüzeyde nanotübüler yapıların oluştuğu belirlenmiştir. Bu yapılar antibakteriyel ajanlar gibi çeşitli yapıların yüzeyde birikmesine olanak sağlamaktadır. Anodik oksidasyon uygulaması sonrasında yüzeyin su ile yaptığı temas açısında artış olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın devamında termal buharlaştırma ve elektrokimyasal biriktirme yöntemleri kullanılarak anodize Ti6Al4V yüzeyi antibakteriyel bir ajan olan Ag ile kaplanmıştır. SEM analizleri sonucunda elektrokimyasal biriktirme yöntemi uygulanan yüzeyde nanoparçacık özellikte, termal buharlaştırma uygulanan yüzeyde ise nanotabaka yapıda Ag kaplamaların oluştuğu belirlenmiştir. Her iki modifikasyon sonrasında yüzeylerin temas açılarında önemli değişimler olduğu saptanmıştır. Anodizasyon yöntemi ile modifiye edilerek yüzeyinde nanotübüler yapıların oluşturulduğu Ti6Al4V-20V malzemelerin anodize olmamış yüzeylere kıyasla önemli derecede antibakteriyel özellik kazandığı saptanmıştır. Ag ile kaplanan yüzeylerde ise yüzeyde biriktirilen Ag tabakasının yoğunluğuna bağlı olarak S.aureus ve E. coli bakterilerinin canlılığında önemli azalmalar gözlenmiştir. Sonuç olarak teknoloji ve imalat yöntemlerindeki gelişmelere bağlı olarak biyomalzemelere uygulanan yüzey modifikasyon yöntemleri, biyouyumlu ve antibakteriyel özellikte biyomalzemelerin geliştirilmesine imkan sağlamaktadır.