Dergiler / Academic Platform Journal of Engineering and Smart Systems / 2019 / Cilt: 7 Sayı: 2
Yüzey Karakteristiklerinin NiTi Şekil Hafızalı Alaşımlarının in vitro Biyouyumluluk Davranışı Üzerindeki Etkileri
- Sayfa
- 285–290
- DOI
- —
Özet
Farklı geometrilere ve yüzey özelliklerine sahip üç set Nikel-Titanyum (NiTi) şekil hafızalı alaşımının (ŞHA) biyouyumluluğu, nitel ve nicel in vitro deneylerle incelenmiştir. Deneylerde kullanılan alaşımların bir seti levha, diğer iki seti ise farklı yarıçaplarda silindirik geometriye sahip örneklerdir. Hücre kültürü deneyleri öncesinde yapılan yapısal elektron mikroskobu ve profilometre incelemelerinde örneklerin geometrilerine bağlı olarak farklı yüzey özellikleri gösterdiği saptanmıştır. Yapısal karakterizasyon işlemlerinin devamında yapılan in vitro deneylerde ise, yüzey özelliklerinin şekil, dağılım ve derinliğinin hücre yapışması ve çoğalma davranışları üzerindeki etkileri elektron mikroskobu incelemeleri ve hücre sayımı deneyi ile araştırılmıştır. Sonuçlar örnek geometrisi ve yüzey pürüzlülüğünün ilk hücre yapışması açısından belirleyici faktörler olduğunu ortaya çıkarmıştır. Bununla birlikte, birbiriyle bağlantılı hücre ağlarının oluşumu açısından, yüzey oluklarının derinliği ve organizasyonunun daha kritik olduğu gözlemlenmiştir. Genel olarak bu çalışma, metalik biyomalzemelerin biyouyumluluğunun; yüzey özelliklerinin manipülasyonu, özellikle de yüzey karakteristiklerinin dağılım ve derinliğinin değiştirilmesi yoluyla geliştirilebileceğini göstermektedir.
Abstract
Biocompatibility of three sets of Nickel-Titanium (NiTi) shape memory alloys (SMAs) with varying geometries and surface characteristics were investigated through qualitative and quantitative in vitro experiments. One set of the alloy samples used in the experiments had a plate geometry while the other two sets had cylindrical geometries with different radii. Prior to the cell culture experiments, through the structural electron microscopy and profilometer investigations, the samples were detected to exhibit different surface properties based on their geometries. With the in vitro experiments which were conducted following the structural characterization procedures, the influence of surface feature shape, distribution, and depth on the cell attachment and proliferation behaviors was investigated via electron microcopy analysis and cell count experiments. Results revealed that sample geometry and surface roughness are determining factors for initial cell attachment. However, in terms of formation of interconnected cellular networks, depth and organization of surface grooves become more critical. Overall, this study demonstrates that the biocompatibility of metallic biomaterials can be improved through the manipulation of surface properties, especially the organization and depth of surface features.