Ticari saflıkta titanyum üzerinde antibakteriyel bazlı biyoaktif ve biyouyumlu yüzeylerin üretilmesi ve özelliklerininaraştırılması

Bu çalışmada biyomedikal alanda yaygın olarak kullanılan ticari saflıkta titanyum yüzeyinde antibakteriyel ve biyoaktif yüzeyler oluşturmak amaçlanmıştır. Bu nedenle mikro ark oksidasyon (MAO) ve PVD termal buharlaştırma kaplama teknikleri kullanılarak, cp-Ti yüzeyler üzerine; 1, 3 ve 5 nm'lik gümüş, bakır ve çinko bazlı TiO2 kaplamalar üretildi. Tüm yüzeylerin faz yapıları, yüzey morfolojileri, elementel yapıları ve yüzeyin hidrofilik/hidrofobik özellikleri sırasıyla; XRD, SEM, EDS ve temas açısı ölçüm analizleri ile gerçekleştirilmiştir. MAO ve PVD yüzeylerin tümünde TiO2, brokit TiO2 ve rutil TiO2 fazları tespit edilmiştir. MAO yüzeyler proses boyunca meydana gelen mikrokıvılcımlardan dolayı gözenekli ve pürüzlü yapıdadırlar. PVD sonrası nanotabakalardan dolayı yüzey kimyası değişmesine rağmen yüzeyin morfolojisi değişmemiştir. MAO ve PVD prosesleri sonrası yüzeylerde Ti, O, Si, Ag, Cu ve Zn gibi elementler tespit edilmiş olup, bu elementler yüzey boyunca homojen olarak dağılmışlardır. Temas açısı ölçüm sonucunda MAO yüzeyler hidrofilik özellik gösterirken PVD kaplaması sonrası yüzeyler hidrofobik özellik göstermiştir. Bu durum MAO yüzeylerin polar yapıdayken, PVD sonrası yüzeylerin polaritesini kaybetmesinden ileri gelmektedir. Kaplamaların in vitro tahmini biyoaktivite yeteneklerini araştırmak için, numuneler 14 gün boyunca 36,5 °C'de ve 1.0X SBF (yapay vücut sıvısı) içinde daldırılmıştır. Daldırma sonrası yüzeyler SEM ve EDX cihazlarıyla araştırılmıştır. İnceleme sonrası aynı kalınlık değerleri için sırasıyla; çinko yüzeyler bakır yüzeylere kıyasla ve bakır yüzeylerde gümüşe kıyasla daha iyi biyoaktivite özellikleri sergilemişlerdir. Gümüş MAO yüzeyine kıyasla biraz daha iyi biyoaktivite performansı sergilemiştir. MAO ve Ag, Cu ve Zn kaplanmış MAO yüzeylerinin antibakteriyel aktiviteleri, Gram negatif E. coli ve Gram pozitif S. aureus'a karşı koloni sayma yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. MAO yüzeylerin antibakteriyel özellikleri gümüş, bakır ve çinko bazlı yüzeylere kıyasla daha düşüktür. Bakteri testleri sonrasında E.coli ve S.aureus bakterilerine karşı aynı kaplama kalınlık değerleri için; gümüş bazlı yüzeyler çinko bazlı yüzeylere kıyasla ve de çinko bazlı yüzeyler bakır bazlı yüzeylere kıyasla daha iyi antibakteriyel özellik sergilemiştir.