Ti6Al4V yüzeylerinde Cu nanoparçacık katkılı TiO2 nanotüplerin oluşturulması, karakterizasyonu ve biyolojik özelliklerinin araştırılması

Ti6Al4V korozyona ve yorgunluğa direnç gibi iyi mekanik özelliklerin yanı sıra dokular tarafından kabul edilebilirliği yüksek bir metaldir. Bu özellikleri sayesinde ortopedi ve dental alanlarında en çok tercih edilen biyomalzemeler arasındadır. Biyouyumluluğun ve biyoaktifliğin artırılması için yüzeylere çeşitli modifikasyon yöntemleri uygulanmaktadır. Bu çalışmada bir titanyum alaşımı olan Ti6Al4V yüzeyine 50V anodik oksidasyon uygulanmış ve TiO2 nanotüp yüzeyler oluşturulmuştur. Sonrasında anodize yüzeylerde elektrokimyasal biriktirme yöntemi ile antibakteriyel özellik gösteren Cu nanoparçacık yapılar rastgele biriktirilmiştir. Oluşturulan yeni yüzeylerdeki SEM ve EDX analizleri, atomik kuvvet mikroskobu ölçümleri ve temas açısı ölçümleri ile araştırılmıştır. Farklı zaman araklıkları ile Cu kaplanan yüzeylerin antibakteriyel etkinlikleri Staphylococcus aureus ve Escherichia coli bakterilerine karşı test edilmiştir. Son olarak MTT ve yapay kan proteinleri adsorbsiyonu testleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda 50 V ve 1 saat süre ile anodik oksidasyon prosesi uygulanmış Ti6Al4V yüzeyinde nanotüber yapıların oluştuğu görülmüştür. Daha sonra oluşan nanotüber yüzeylere elektrokimyasal biriktirme yöntemiyle Cu metali biriktirilmiştir. SEM ve EDX analizleri yapılan yüzeylerde nanoparçacık yapıda Cu kaplamaların oluştuğu gözlenmiştir. Ayrıca yapılan AFM analizinde anodize olan yüzeylerin pürüzlü bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. Cu kaplanan yüzeylerde ise anodize yüzeylere göre pürüzlülük değerinde artış gözlenmiştir. İki modifikasyon sonucunda da yüzeylerin temas açısı değerlerinin işlem görmemiş Ti6Al4V yüzeyine göre daha yüksek olduğu ve hidrofobik özellik gösterdiği görülmüştür. Cu kaplanan yüzeylerin antibakteriyel özellik kazandığı tespit edilmiştir. EB yönteminin süresinin artmasıyala birlikte S.aureus ve E. coli bakterilerinin canlılığında önemli azalmalar gözlenmiştir. Sonuç olarak Ti6Al4V yüzeylerinin modifikasyonu sonucu istenilen yüzey özelliklerinin sağlanabileceği görülmüştür. İstenilen ölçüde düzenlenebilen yüzey karakteristiği ile biyouyumlu, biyoaktif ve antibakteriyel yüzeyler oluşturulabildiğinden biyomedikal uygulamalar için yüksek bir kullanım potansiyeline ve biyomalzemelerin gelişimine olanak sağlamaktadır.