Journals / Politeknik Dergisi / 2021 / Cilt: 24 - Sayı: 2

Investigation of In-Vitro Properties of NiTi Alloy After Micro Arc Oxidation

NiTi Alaşımının Mikro Ark Oksidasyon Sonrası İn-Vitro Özelliklerinin Araştırılması

Pages
373–382
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

It was found that the bioactive properties of the TiO2 coated NiTi substrate increased by MAO method and at the end of the 72 hour, there was no statistically any cytotoxicity in cell viability compared to the NiTi substrate

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:As material science is integrated into medical science as in other fields, the variety, development and usage areas of biomaterials increase.
📊
Key Findings & Data:This study was focused on the coating of TiO2 layer by using the method of Micro Ark Oxidation with the aim of the improvement of surface and mechanical properties of Shapedmemory and bio material NiTi alloy.
💡
Conclusion & Impact:It was found that the bioactive properties of the TiO2 coated NiTi substrate increased by MAO method and at the end of the 72 hour, there was no statistically any cytotoxicity in cell viability compared to the NiTi substrate
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:NiTi · MAO · İn-vitro test

Abstract

As material science is integrated into medical science as in other fields, the variety, development and usage areas of biomaterials increase. One of the biomaterials in this variety is NiTi alloys. This study was focused on the coating of TiO2 layer by using the method of Micro Ark Oxidation with the aim of the improvement of surface and mechanical properties of Shapedmemory and bio material NiTi alloy. Structural properties of the coatings were analysed by of SEM and XRD. In vitro ability was investigated by soaking the coated NiTi samples in simulated body fluid (SBF) at temperature 37 °C for various time periods. After soaking, Ni+2 release was applied to the media where coated and uncoated shape-memory NiTi samples are available, and its control was made by means of ICP-MS device. The results also show that Toxic and carcinogenic effects of Ni+2 release is significantly reduced by the TiO2 coating. Thus, it is observed that the properties that limit the use of NiTi alloys has been substantially fixed by MAO coating. It was found that the bioactive properties of the TiO2 coated NiTi substrate increased by MAO method and at the end of the 72 hour, there was no statistically any cytotoxicity in cell viability compared to the NiTi substrate

Özet

Malzeme biliminin diğer alanlarda olduğu gibi tıp bilimine entegre olmasıyla biyomalzemelerin de çeşitliliği, gelişimi ve kullanım alanları artmaktadır. Bu çeşitlilik içerisinde yer bulan biyomalzemelerden biride NiTi alaşımlarıdır. Bu çalışma; şekil hafızalı NiTi alaşımının yüzey ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi amacı ile Mikro Ark Oksidasyon (MAO) yöntemi kullanılarak TiO2 kaplamasının büyütülmesi üzerine odaklanmıştır. Büyütülen kaplamaların yapısal özellikleri SEM ve XRD cihazları kullanılarak analiz edilmiştir. Biyoaktivite özellikleri yapay vücut sıvısı (SBF) içerisinde bekletme testi analizi ile tespit edilmiştir. SBF içerisinde bekletme testleri sonrasında kaplanmış ve kaplanmamış şekil hafızalı NiTi altlıkların, bulundukları ortama Ni+2 salınımı kontrolü ise ICP-MS cihazı ile tespit edilmiştir. Büyütülen oksit tabakasıyla NiTi alaşımlarının kullanımını sınırlayan özellikleri önemli derece giderildiği gözlenmiştir. MAO yöntemiyle TiO2 kaplanmış NiTi altlıkların biyoaktif özelliklerinin arttığı ve 72. saatin sonunda hücre canlılığında NiTi altlığına kıyasla istatistik olarak herhangi bir sitotoksisiteye sahip olmadığı tespit edilmiştir.

🔖

Cite This Article

ŞÜKÜROĞLU, S., TOTİK, Y., ŞÜKÜROĞLU, E. E., KÜÇÜKOSMAN, R. (2021). Investigation of In-Vitro Properties of NiTi Alloy After Micro Arc Oxidation. Politeknik Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 2, 373–382. https://ajindex.com/articles/306252

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (2)

  1. . Park J. and Bronzino J., “Biomaterials: Principlesand Applications” pp:22-26,
  2. CRC Pres. (2002). [2]. Özcan, T., “Biyonanoimplantların Biyouyumluluğu” Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir, (2010). [3]. Güven., Ş.Y., “Ortopedik Malzemelerin Biyouyumlulukları ve Mekanik Özelliklerine Göre Seçimi”, 2. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir, (2010). [4]. Enderle, J. D., Blanchard, M.S. and Bronzino, D.J., “Introduction To Biomedical Engineering”.(Second edition) P:1-29, (2005). [5]. Gümüşderelioğlu, M., “Biyomalzemeler”, Bilim ve Teknik Dergisi, Temmuz Sayısı, s. 2-4, 23, TÜBİTAK, (2002). [6]. Niinomi, M., “Recently Metalic Materials for Biomedical Applications”, Metalurgical and Materials Transactions; Warrendale pp:477-486 (2002). [7]. Otsuka, K. and Kakeshita, T., “Science and Technology of Shape-Memory Alloys: New Developments”, MRS Bulletin, (2002) [8]. Hodgson, D.E., Shape Memory Applications, Inc., Wu, M.H., Memory Technologies, and Biermann R.J., Harrison Alloys, Inc.,( 2002). [9]. Kurita, T., Matsumoto, H. and Abe, H.,, Phase transformation behavior of Ti-rich NiTi alloy by a calorimetric method, Journal of Materials Science, 39, 4391-4392, (2004). [10]. Toptaş, E., Şekil Hafızalı Metaller İle Aktüatör Tasarımı. Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, (2006). [11]. Ercan, E., Nikelce Zengin Niti Şekil Hatırlamalı Alaşımın Oksidasyon Davranışının İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, (2014). [12]. Poncet, P.P., NiTiNol Medical Device Design Considerations, Memry Corporations, http:// http://www.memry.com/nitinol-iq/nitinol-fundamentals 01/08/2015 [13]. Ibrahim, A. and Hamdy, A.S., Microstructure, Corrosion, and Fatigue Properties of Alumina-Titania Nanostructured Coatings. Journal of Surface Engineered. Materials and Advanced Technology, 1, 101-106 (2011). [14]. Akbaba, G.B., Biyomedikal Teknolojilerde Kullanım Potansiyeli Olan Bazı Nanomateryallerin İn Vitro Biyouyumluluklarının Araştırılması. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum (2013). [15]. Özalp, Y., Özdemir, N., Biyomateryaller ve Biyouyumluluk. Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi, 25-2, 57-72. Ankara, (1997). [16]. Vangölü, S.Y., Mikro Ark Oksidasyon ve Hidrotermal İşlemle Ti6al4v Alaşımı Üzerinde Hidroksiapatit Oluşumu; İn Vitro ve İn Vivo Şartlarda Kullanımının Araştırılması. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi