Metal implantların aerosol kaplama ve elektrosprey kaplamayöntemi kullanılarak gümüş katkılı hidroksiapatit seramik ile kaplanması ve antibakteriyel özellik kazandırılması

Abstract

Bu doktora tez çalışmasında ortopedik klinik uygulamalarda kullanılan metal implantların operasyon öncesinde ve sonrasında oluşan enfeksiyonları en aza indirgemek amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda eksternal fiksatör, intramedüller çivi ve kalça protezi olmak üzere 3 grup implantın yüzeyi Ag+ iyon katkılı CaP esaslı seramik toz ile kaplanmıştır. Kaplama yöntemi olarak Aerosol Kaplama Metodu ve Elektro Sprey Kaplama Metodu olmak üzere iki farklı teknik kullanılmıştır. Literatüre yeni kazandırılmış olan Aerosol Kaplama Tekniği ile yapılan çalışmalar Elektro Sprey Kaplama Yöntemi ile yapılan çalışmalar ile kıyaslanmıştır. Ag+ iyon katkılı CaP esaslı antibakteriyel toz yaş kimyasal metot ile sentezlenmiştir ve sentez parametrelerine bağlı olarak HAP ve TCP fazları oluşturulmuştur. İki farklı teknik ile kaplaması yapılan metalik implantların kaplama karakterizasyonları için XRD, SEM, FIB, Çizik Testi, AFM, ICP gibi yöntemler kullanılmıştır. Elektrosprey tekniği kullanılarak yapılan kaplamaların klinik uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca metal implant yüzeyinde bulunan kaplamanın in-vitro deneyi ile çözünme davranışı incelenmiştir. Farklı süre boyunca hastada takılı kalan eksternal fiksatör çivilerin yüzeyinde bulunan kaplamanın karakterizasyonu farklı yöntemler kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca klinik uygulama sonrası kemik ile implant ara yüzeyi detaylı bir şekilde irdelenmiştir.

In this doctoral thesis, it is aimed to minimize te infections before and after operation of the metal implants used in orthopedic clinical applications. For is purpose, the surface of the 3 groups of implants, including external fixator, intramedullary nail and hip prosthesis were coated with Ag+ ion doped CaP based ceramic powder. Two different techniques, Aerosol Deposition Method and Electrospray Coating Method, were used as the coating method. Aerosol Coating Technique which was newly introduced in the literature was compared with the Electrospray Coating Method according to experimental studies. Ag+ doped CaP based antibacterial powder was synthesized by wet chemical method and HAP and TCP phases were formed depending on the synthesis parameters. The coating characterizations of metallic implants coated with two different techniques and clinical application was performed. The conditions of the coatings on the surfaces of the external fixators that have been fixed to the patients for different time periods were investigated by using different characterization methods. In addition, after implantation, bone and implant interface were examined in detail.