Titanyum Alaşımının Selenat EKlenmiş Hidroksiapatit ile Kaplanması

Abstract

Ti6Al4V, which is a titanium alloy, can be regarded as the most frequently used biomaterial in the orthopedics. In recent years, Ti6Al4V implant surfaces generally coated with hydroxyapatite in order to take advantage of its excellent biocompatibility and bioactivity properties. In this study, selenium was added into the structure of hydroxyapatite and coated on Ti6Al4V plate surfaces by using the biomimetic method. The coatings were obtained by preparing 1,5 times more concentrated simulated body fluid (1.5xSBF) in the normal composition and selenate ion added composition and immersing the plates in both of these SBFs, which were kept at 37°C. The SBFs were refreshed every 2 days and the samples were collected in the 4, 7, 10, 14 and 21 days of immersion.Before coating, the plates were alkali and heat treated to increase the roughness and gain oxide structure.In the SEM analysis, it was observed that the nucleation occurs at the 4th day of immersion and the entire surface was coated with apatite in a rough global structure after 10 days of immersion. © Afyon Kocatepe Üniversitesi 1. GirişOrtopedik implant malzemeleri içerisinde Ti6Al4V, mekanik özellikler açısından sert dokularla eşleşebilmesi ve korozyona karşı hayli dirençli olması sebebiyle en sık kullanılanlardan birisidir. Ancak, Ti4Al6V, kemik dokusunun implant ile entegrasyonu için aranan biyoaktivite özelliğini gösterememektedir ve bu sebeple genellikle, kemiğin doğal olarak yapısında da bulunan hidroksiapatit ile kaplanmaktadır. Doğal kemikte saf hidroksiapatitten farklı olarak F-, Mg+2, CO32–, Cl-, Na+, K+, Fe+2, Zn+2, Sr+2 gibi iyonlar bulunabilmektedir (Tavares et al. 2010). Ayrıca, hidroksiapatitin kristal yapısına çeşitli iyonik ve

Keywords

• -

Titanyum Alaşımının Selenat EKlenmiş Hidroksiapatit ile Kaplanması

Öz

Bir titanyum alaşımı olan Ti6Al4V, ortopedi alanında en sık kullanılan biyomalzeme olarak nitelendirilebilir. Son yıllarda, Ti6Al4V implant yüzeyleri mükemmel biyouyumluluğu ve biyoaktivitesinden yararlanabilmek amacıyla hidroksiapatit ile kaplanmaktadır. Bu çalışmada ise, biyomimetik yöntem kullanılarak hidroksiapatitin yapısına selenyum eklenmiş ve Ti6Al4V plakaların yüzeylerine kaplanmıştır. Kaplamalar, 1,5 kat yoğunluktaki yapay vücut sıvısının (SBF) normal halde ve selenat içerecek şekilde hazırlanmasından sonra plakaların her iki SBF’ye daldırılarak 37°C’de bekletilmesi ile elde edilmiştir. Hazırlanan SBF’ler her 2 günde bir yenilenmiş ve SBF içerisinde geçen 4, 7, 10, 14 ve 21. günlerde örnekler alınmıştır. Kaplamadan önce, yüzey pürüzlülüğünü arttırmak ve oksit yapı kazandırabilmek için plakalara alkali ve ısıl işlem uygulanmıştır. Yapılan SEM analizlerinde, SBF’de 4. günden sonra çekirdeklenmenin oluştuğu ve 10. günde tüm yüzeyin üzeri pürüzlü küresel yapıda apatit ile kaplandığı gözlemlenmiştir

Anahtar Kelimeler

• Titanyum Alaşımı, Biyomimetik Kaplama, Hidroksiapatit, SEM.

Kaynakça

1. Bigi, A., Boanini, E.,Bracci B., Facchini A., Panzavolta, S., Segatti, F., and Sturba L., 2005.Nanocrystalline hydroxyapatite coatings on titanium: a new fast biomimetic method.Biomaterials, 26, 4085–4089.
2. Hiraoka K., Komiya S., Hamada T., Zenmyo M. and Inoue A., 2001. Osteosarcoma cell apoptosis induced by selenium. Journal of Orthopedic Research, 19, 809– 814.
3. Kim, H.-M., Miyaji, F., and Kokubo, T., 1997. Effect of heat treatment on apatite forming ability of ti metal ınduced by alkali treatment. The Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 8, 341– 347.
4. Lee, Y.J., 2010. Spectroscopic investigation of arsenate and selenate incorporation into hydroxylapatite, Current Applied Physics, 10, 158–163.
5. Tavares, D.S., Resende C.X., Quitan M.P., Granjeiro J.M. and Soares G.A., 2010. Influence of strontium doping on cytocompatibility of hydroxyapatite: comparison of three in vitro assays. The 6th Latin American Congress of Artificial Organs and Biomaterials, Rio Grande Sul, Brezilya.