Hidroksiapatit/biyoaktif cam ince filmlerinin üretilmesi ve in vitro davranışlarının incelenmesi

Abstract

Hidroksiapatit (HA) ve HA/biyoaktif cam (49S) kaplamaları silisyum (100)altlık üzerine sol ? jel daldırmalı kaplama metodu ile kaplandı. Kaplamalarınmikroyapısı ve in vitro biyoaktiflik davranısları Taramalı Elektron Mikroskobu(SEM), Enerji Dağılımlı X ? ray Spektroskopisi (EDS) ve X ? ray FotoelektronSpektroskopisi (XPS) ile incelendi. Kristalin HA ve amorf biyoaktif cam kaplamalarsırasıyla 600 ve 400 oC `lerdeki ısıl islemler sonunda elde edildi. Hidroksiapatitinkristallesme sıcaklığı 568 oC olarak saptandı. Yapay vücut sıvısı (SBF) içerisinde 10gün bekletilen HA/biyoaktif cam numunelerinin yüzeyi büyük küresel apatitkristalleriyle kaplanmısken, aynı süre zarfında SBF içerisinde bekletilen HAkaplamaların yüzeyinde henüz yalnızca küresel olarak bir araya gelmis nano ?boyutlu iğnemsi kristalitler mevcuttu. Hem XPS hem de EDS sonuçları,HA/biyoaktif cam kaplamaları yüzeyinde, SBF `de bekletildikten sonra azalansilisyum ve artan fosfor miktarını isaret etmistir. HA/biyoaktif cam numunelerininyüzeyinde, SBF `de bekletildikten sonra, olusan katmanın HA yüzeyinde olusankatmandan daha yoğun olması, HA üzerine kaplanan biyoaktif camın biyoaktiviteyiartırdığını göstermektedir. Bu çalısmanın amacı, geleneksel olarak kullanılan metalüzerine hidroksiapatit kaplamaların, biyoaktif cam ile kaplanarak, hali hazırda sahipoldukları uygun mukavemet ve biyouyumluluk gibi özelliklere yumusak dokularlabağ yapabilme ve çok daha üstün biyoaktif davranıs gibi yeni özelliklerineklenmesinin mümkün olduğunu göstermektir.

Hydroxyapatite (HA) and HA/bioactive glass (49S) thin films were depositedon Si (100) substrates by sol-gel dip-coating method. The microstructure and in vitrobioactivity of the films were investigated by using scanning electron microscope(SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray photoelectronspectroscopy (XPS). Polycrystalline HA and amorphous bioactive glass films wereobtained following annealing at 600 and 400 0C respectively. The crystallizationtemperature of HA was determined to be around 568 °C. The surfaces of the HAfilms were covered with an apatite layer consists of spherulites formed by nanosizeneedle?like aggregates after the soaking in simulated body fluid (SBF) for 10 days,while amorphous HA/bioactive glass surface was covered with larger sphericalcrystallites. Both XPS and EDS results obtained from HA/bioactive glass film, aftersoaking in SBF, showed increasing P amounts on the surface at the expense of Si.Higher density of the newly ? formed layer on HA/bioactive glass surface comparedto that of HA surface after 10 days of soaking was an evidence of increased reactionrate and bioactivity when bioactive glass layer is present at top of the HA films. Aimof this study is, to show that traditional hydroxyapatite-on-metal coatings, whichhave the optimum mechanical properties and biocompatibility, can be developed byan additional bioactive glass coating in order to achieve the ability to bond softtissues and an increased bioactivity.