EPD Coating for β-TCP/ Chitosan Using a Biomimetic Approach

Abstract

Bu çalışmada, biyomalzeme uygulamalarında kullanılmak üzere, elektroforetik kaplama yöntemi (EPD) ile fonksiyonel derecelendirilmiş Si3N4 esaslı seramik altlık üzerine kaplama denemeleri yapılmıştır. Kaplama çözeltisi trikalsiyum fosfat (TCP), jelatin, kitosan, asetik asit ve su ile hazırlanmıştır. Çözeltinin hazırlanması Süspansiyon-1 ve Süspansiyon-2’nin hazırlanması şeklinde iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk olarak kitosan ve asetik asit 5 saat boyunca karıştırılmıştır. Buna paralel olarak TCP ve su 4 saat boyunca karıştırılmış, TCP ve su karışımına jelatin ilave edildikten sonra 1 saat daha karıştırılmıştır. Hazırlanan bu iki karışım birleştirilerek Süspansiyon 1 oluşturulmuştur. Ardından Süspansiyon 1 karışımı 2 saat boyunca karıştırılmıştır. Süspansiyon 2’nin hazırlanması için ise TCP, jelatin ve su karışımı 2 saat boyunca karıştırılmıştır. Güç kaynağının katot (-) kutbuna bağlanmış olan Si3N4 malzeme ve anot kutbuna (+) bağlanmış olan paslanmaz çelik malzeme, birbirlerine paralel duracak şekilde kaplama çözeltisi içerisine daldırılmıştır. Sonrasında güç kaynağından 30 V voltaj uygulanarak kaplama uygulaması yapılmıştır. Kaplama esnasında çözeltilerin karıştırılmasına devam edilmiş olup; 3 farklı denemede hazırlanan kaplama uygulamalarında elektrotlar arası mesafe 0,5 cm, uygulama süresi sırasıyla 1 dk, 2dk ve 3dk olarak denenmiştir. Kaplanan numunelerin taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılan mikroyapı analizlerinde uygulama esnasındaki parametrelerin kaplama kalınlıklarına etkisi incelenmiştir. X-ışını difraksiyonu (XRD) ile kaplanmış ve kaplanmamış numuneler karşılaştırılmıştır. Yapay vücut sıvısı (SBF) içerisinde 21 gün bekletilen kaplanmış numunelerin SEM ve XRD analiz sonuçları irdelendiğinde biyouyumlu kaplamaların geliştirildiği görülmüştür. Kaplamalı numunelere yüzey pürüzlüğü, temas açısı ve FTIR analizleri yapılarak kaplamanın etkileri incelenmiştir. Yapılan analizler sonucu en iyi kaplama EPD-4 koduna sahip numune olduğu görülmüştür.