Antibakteriyel dental titanyum implantların hazırlanması ve karakterizasyonu

Abstract

Biyomedikal uygulamalarda; özellikle biyouyumlu özelliğinden dolayı tercih edilen titanyum materyali üzerinde yüzey modifikasyonu ile üstün özellikler kazandırılması son yıllarda çokça çalışılan konular arasında yer almaktadır. Bu amaçla hazırlanan tez kapsamında; titanyum materyali üzerinde anodizasyon işlemi ile nanotüpler oluşturularak yüzey alanı genişletilmiştir. Uygulanan anodizasyon işleminde, üç farklı elektrolit çözeltisinde üç farklı voltaj uygulanmıştır. Elde edilen titanyum yüzeylerin karakterizasyonunda; morfolojik değerlendirmeler, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile kimyasal analizi enerji ayrıştırıcı X ışınları (EDX) yöntemiyle yapılırken ıslanabilirlikleri, su temas açısı ölçümleri ile değerlendirilmiştir. Titanyum plakalar üzerinde farklı parametrelerde yapılan anodizasyon işlemi sonrasında aynı kimyasal bileşime ve titanyum nanotüp morfolojisine sahip örnekler üzerinde osteoblast hücrelerinin yapışma ve çoğalması incelenmiştir. Yüzeyinde titanyum nanotüp yapılar meydana getirilen titanyum plakalara gentamisin etken maddesi yüklenerek antibakteriyel etkinlik çalışmaları yapılmıştır. İmplantların antibakteriyel (bakteri öldürücü) özellikleri disk difüzyon metodu ile incelenmiştir. Gentamisin yüklenen titanyum plakaların üzerinde canlı bakteri miktar tayini kantitatif biyofilm ölçümü ile yapılmıştır. Elektrolit 1 (Etilen Glikol çözeltisi) kullanılarak yapılan anodizasyon işlemi ile elde edilen nanotüp yapılara yüklenen gentamisin miktarına, farklı voltaj ve sürelerin etkisi incelenmiş ve etken madde salım profilleri çıkarılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, anodizasyon yöntemi ile yüzey modifikasyonu yapılmış titanyum plakalar, modifikasyon yapılmamış titanyum plakalar ile kıyaslandığında; osseointegrasyon (kemik bütünleşmesi) ve yüzey alanının artmasına bağlı olarak yüklenen gentamisin miktarı artmış ve salım süreleri uzamıştır.

In biomedical implementation by surface modification bringing superior feature on titanium material, particularly preferred owing to its biocompatible feature, is among the widely studied issues in recent years. Within the context of thesis which was prepared with this aim; the surface area was increased by generating nanotubes on titanium material with the process of anodic oxidation. For the anodic oxidation process, three different voltage applied to the three different electrolytic solution.For the characterization of the obtained titanium surface; morphological assessment was made with scanning electron microscope (SEM), chemical analysis was made with the energy dispersive x-ray method (EDX) and wettability was assessed with the contact-angle measurements. After the anodic oxidation on titanium sheets with different parameters, the adhesion and proliferation of osteoblasts on the samples that have same chemical composition and titanium nanotube morphology were analyzed. By loading active substance gentamicin to the titanium sheets that nanotube structures were created on its surface, antibacterial efficiency studies carried out. Antibacterial (bactericidal ) features of the implants were examined by the disk diffusion method. The quantitation of the viable bacteria on the titanium sheets that gentamicin loaded was made by quantitative biofilm measurement. The effects of the different voltage and anodization time to the gentamicin quantity that loaded to the nanotube structures created by anodic oxidation process which was made by using electrolyte 1 (ethylene glycol solution), were examined and the active substance release profile was extended. After studies were carried out, when the titanium sheets whose surfaces modificated by anodic oxidation method and that don?t have surface modification were compared; it was observed that related to the osseointegration and surface increase, quantity the gentamicin increased and release time got longer.