Titanyum plakaların kaplanması için antibakteriyel biyomalzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

İmplantasyon sonrası oluşabilecek bakteriyel enfeksiyonlar ve biyofilm yapılar, implantların başarısını ve hasta sağlığını ciddi şekilde tehdit etmektedir. Bu tez çalışmasında, implant yüzeylerinde enfeksiyon riskini azaltmak ve biyouyumluluğu artırmak amacıyla, titanyum (Ti) yüzeylerin antibakteriyel biyomalzemelerle kaplanması planlanmıştır. Bu doğrultuda, çalışmada kitosan temelli bir biyopolimer matris içerisine antibakteriyel özellikleriyle bilinen gümüş nitrat (AgNO₃) ve nano çinko oksit (nZnO) ile osteojenik etki sağlaması amacıyla nano hidroksiapatit (nHAp) eklenerek kaplama çözeltileri hazırlanmıştır. 1x1 cm boyutlarındaki Ti plakalara belirli oranlarda hidrojen florür (HF) ve nitrik asit (HNO3) kullanılarak kimyasal dağlama işlemi yapılmıştır. Ardından, Ti yüzeylerde hidroksil gruplar (-OH) oluşturmak amacıyla alkali işlem yapılmış ve yüzeyler oksitlendirilmiştir. Sonrasında yüzeylerde amino gruplarının (-NH2) oluşması için APTES ((3-Aminopropil)trietoksisilan) uygulanmış ve yüzeyler silanize edilerek çapraz bağlanmaya hazır hale getirilmiştir. Çözeltiler, sol-jel yöntemiyle hazırlanmış, ardından Ti plakalar daldırma yöntemiyle kaplanarak oda sıcaklığında kurutulmuştur. Numunelerin karakterizasyonları Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağıtıcı X-ışını Spektrometresi (EDS) yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Numunelerin antibakteriyel etkinliği disk difüzyon testi ve antibiyofilm analizleriyle, biyouyumlulukları ise L929 hücre hattında yapılan sitotoksisite ve yara iyileşme testleriyle değerlendirilmiştir. FT-IR analizleri, APTES uygulaması sonrası yüzeylerde (-OH) ve (-NH₂) gruplarının varlığını doğrulayarak yüzey modifikasyonunun başarılı olduğunu göstermiştir. SEM ve EDS analizleri, kaplamaların Ti yüzeyine başarılı bir şekilde tutunduğunu ve katkı maddelerinin kitosan matrisi içerisinde homojen dağıldığını göstermiştir. Antibakteriyel test sonuçları yüksek katkı maddesine sahip numunelerin daha yüksek antibakteriyel etki gösterdiğini ve özellikle gümüşün güçlü antibakteriyel etkisini ortaya koyduğunu göstermiştir. Hücre kültürü testlerinde ise düşük katkı içeren numuneler, daha düşük toksisite göstermiş ve yara iyileşme kapasitesi en yüksek numuneler olarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, geliştirilen biyopolimer kaplamalar hem antibakteriyel hem de biyolojik performans açısından başarılı sonuçlar vermiş olup Ti implant yüzeyleri için biyouyumlu ve enfeksiyon riskini azaltacak kaplamaların geliştirilmesi konusunda önemli katkılar sunmuştur. ANAHTAR KELİMELER: Titanyum, antibakteriyel aktivite, kitosan, gümüş nitrat, çinko oksit