Bioactive Coatings For Functionalization of the Medical Implants


Ak Azem N. F. (Yürütücü), Birlik I., Toparlı M., Çulha O., Çelik E.

TÜBİTAK Projesi, 1011 - Uluslararası Bilimsel Araştırma Projelerine Katılma Programı (UBAP), 2013 - 2015

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Destek Programı: 1011 - Uluslararası Bilimsel Araştırma Projelerine Katılma Programı (UBAP)
  • Başlama Tarihi: Ocak 2013
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2015

Proje Özeti

Metal ve alaşımları (Ti ve alaşımları, CoCr ve alaşımları ve 316L paslanmaz çelikler) biyomedikal malzeme olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Titanyum implantlar, kusursuz korozyon direnci ve mekanik özelliklerinden dolayı, değişik tiplerdeki kemik sabitleme rekonstrüksiyonlarında yaygın biçimde kullanılmaktadır. Ancak titanyum zayıf osteokondüktif özellikler göstermekte olup, günümüzde bu olumsuz etki, metalin CaP bazlı seramik bir tabaka ile kaplanması ile çözümlenmiştir. Seramik biyomalzemeler arasında, kimyasal kompozisyonu kemik ile aynı olmasından dolayı hidroksiapatit (Ca10(P04)6(OH)2, HAP), kusursuz bir biyoaktiviteye sahiptir. Ancak düşük mekanik özellikleri, bu malzemenin uygulanmasını kullanımını, sadece insan vücudundaki yük taşımayan bölgeler ile sınırlamaktadır. Bu problemleri çözmenin bir yolu, HAP’ı biyoaktif metal altlık üzerine uygulayarak, gerekli mekanik mukavemeti ve biyoaktif özellikleri aynı anda elde etmektir. Diğer taraftan, HAP’ ın kemik dokuları ile etkileşimi, zayıf çözünme özelliklerinden dolayı yavaştır. Bu nedenle saf HAP giderek yeni biyoaktif ve antibakteriyel kaplamalarla yer değiştirmektedir. HAP’ın osseointegrasyonunu arttırma yaklaşımı kemik yapısında bulunan elementlerin ilavesi ile kimyasal olarak modifiye edilerek gerçekleştirilmektedir. HAP’ı metalik implantlar üzerine çöktürmek için, plazma sprey, sol-jel yöntemi, magnetron sıçratma, elektroforetik ve elektrokimyasal çöktürme gibi pek çok yöntem kullanılmaktadır. Magnetron sıçratma endüstriyel olarak uzun yıllardır kullanılmaktadır, ancak biyouyumlu kaplamalar için sahip olduğu potansiyele son yıllarda farkına varılmıştır. Magnetron sıçratma yöntemi ile yoğun, uniform ve metallik altlığa iyi yapışmış olan ve kontrol edilebilir mikroyapı ile 1 μm’den daha ince kalınlığa sahip kaplamaların üretimi gerçekleştirilebilmektedir. Bu çalışmanın amacı, HAP+SiC ve HAP+TiO2 esaslı biyoaktif ve antibakteriyel kaplamaların magnetron püskürtme tekniği ile üretilmesidir. Ayrıca, ortopedik ve dental uygulamalarda kullanılan temel HAP+SiC, HAP+TiO2 yapılarına Mg ve Ag ilavesi yapılmıştır. Bu kaplamaların üretilmesi ile yapısal açıdan kararlı, mekanik, ve korozyon özellikleri bakımından kuvvetlendirilmiş HAP kaplamalar elde edilmiştir.