Yüzey özellikleri femto saniye lazer ile değiştirilen yeni nesil alaşımların sentetik vücut sıvısı ortamında biyouyumluluk incelemesi

Günümüzde çeşitli kemik ve eklem rahatsızlıklarını tedavi etmek veya desteklemek amacı ile metalik implantlar kullanılmaktadır. Paslanmaz çelik, Co-Cr alaşımları, Ti ve Ti alaşımları ortopedik implantlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Birçok avantajı bulunan bu metalik malzemelerin biyouyumluluk ve osseointegrasyon özelliklerinde eksiklikler göze çarpmaktadır. Son zamanlarda yeni nesil alaşımlardan olan TiAlNb alaşımı ve yüksek entropili TiTaHfNbZr alaşımı, içeriğindeki biyouyumlu elementler, kemik doku ile elastik uyumu ve biyouyumluluk açısından umut vaat eden biyomedikal alaşımlar olarak dikkat çekmektedir. Ancak her iki alaşım için de biyouyumluluk üzerine yeterince çalışma bulunmamaktadır. Ayrıca bu alaşımların da ortopedik uygulamalarda kemik doku ile daha iyi bağlanabilmesi için yüzey özelliklerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Metalik alaşımların yüzey özelliklerinin geliştirilmesi amacı ile kullanılan en güncel yöntemlerden biri olan femto saniye yüzey işleme yöntemi, yüzeyde homojen bir topografya sağlanması ve malzeme ile çok kısa süreli etkileşim nedeni ile faz dönüşümü gibi olumsuzluklar yaratmaması gibi avantajları ile biyomedikal uygulamalar için yüzey işleme teknikleri arasından ön plana çıkmaktadır. Ancak literatürde yeni nesil biyomedikal alaşım yüzeylerinin lazer işleme yöntemi ile işlenerek biyomalzeme olarak kullanımı ile ilgili çalışmalar sınırlıdır. Bu motivasyonlar ile bu çalışmanın ilk bölümünde TiAlNb alaşımının biyouyumluluğu üzerine sentetik vücut sıvısı ortamında bir ön araştırma yapılmış ve Al iyon salımının yüzey modifikasyon yöntemleri ile önlenmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde ise yüksek entropili TiTaHfNbZr alaşımının yüzeyinde femto saniye lazer işleme yöntemi kullanılarak çeşitli desenler ve tekrar sıklıklarında yüzeyler elde edilmiştir. Elde edilen çeşitli yüzeyler, ıslanabilirlik ve yüzey enerjisi gibi özellikler açısından karakterize edildikten sonra ex situ düzeyde biyouyumluluk testlerine tabi tutulmuş ve yüzeylerin sentetik vücut sıvısı ile etkileşimi ve biyoaktivitesi incelenerek yüzey özellikleri ile ilişkili şekilde biyouyumluluk değerlendirmesi yapılmıştır.