Publication: Investigation and enhancement of the biocompatibility of CoCrAISI shape memory alloy
Program
Graduate School of Sciences and Engineering
KU-Authors
KU Authors
Co-Authors
Editor & Affiliation
Compiler & Affiliation
Translator
Other Contributor
Author
Advisor
YĆK Thesis ID
975403
Date on the IR
Date
Language
eng
Type
Embargo Status
No
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Alternative Title
CoCrAISi Åekil hafızalı alaÅımın biyouyumluluÄunun araÅtırılması ve iyileÅtirilmesi
Abstract
Abstract: Current study investigates the biocompatibility of a novel CoCrAlSi shape memory alloy for orthopedic implant applications. The alloy was fabricated by vacuum induction melting and characterized using SEM, XRD, and XPS. A silver thin film, about 1000 nm thick, was deposited by physical vapor deposition to improve corrosion resistance. The silver coated samples were tested in phosphate-buffered saline (PBS) under body-like conditions. Ion release was measured with ICP-MS and compared to values reported in the literature. The Ag coating significantly reduced Co and Cr release, with decreases up to 84.6% and 51.6%, respectively, after 28 days of immersion. However, the absolute values of Co and Cr remained above safe biological thresholds. The silver layer itself showed an initial burst release that decreased over time, while surface analysis confirmed the formation of protective oxide films. These results suggest that Ag thin films can improve corrosion behavior and support the potential use of CoCrAlSi alloys in biomedical implants, but further optimization of coating thickness and ion release control is required.
Ćzet: Bu ƧalıÅma, yeni bir CoCrAlSi Åekil hafızalı alaÅımın ortopedik implant uygulamalarındaki biyouyumluluÄunu incelemektedir. AlaÅım, vakum indüksiyon ergitme yƶntemiyle üretilmiÅ ve SEM, XRD ve XPS yƶntemleriyle karakterize edilmiÅtir. Korozyon direncini artırmak amacıyla yaklaÅık 1000 nm kalınlıÄında gümüŠince film, fiziksel buhar biriktirme yƶntemiyle kaplanmıÅtır. KaplanmıŠnumuneler, vücut benzeri koÅullarda fosfat tamponlu salin iƧinde test edilmiÅtir. İyon salımı ICP-MS yƶntemiyle ƶlçülmüŠve literatürdeki deÄerlerle karÅılaÅtırılmıÅtır. Ag kaplama, Co ve Cr salımını ƶnemli ƶlçüde azaltmıÅ; 28 günlük daldırma sonunda sırasıyla %84,6 ve %51,6 oranında düÅüŠsaÄlamıÅtır. Ancak Co ve Cr'un mutlak deÄerleri biyolojik olarak güvenli eÅiklerin üzerinde kalmıÅtır. GümüŠtabaka ise baÅlangıƧta yüksek iyon salımı gƶstermiÅ, fakat bu deÄer zamanla azalmıÅtır. Yüzey analizleri, koruyucu oksit tabakalarının oluÅumunu doÄrulamıÅtır. SonuƧlar, Ag ince filmlerin korozyon davranıÅını iyileÅtirdiÄini ve CoCrAlSi alaÅımlarının biyomedikal implantlarda kullanım potansiyelini desteklediÄini gƶstermektedir. Bununla birlikte, kaplama kalınlıÄı ve iyon salımının daha iyi kontrolü iƧin optimizasyon gerekmektedir.
Ćzet: Bu ƧalıÅma, yeni bir CoCrAlSi Åekil hafızalı alaÅımın ortopedik implant uygulamalarındaki biyouyumluluÄunu incelemektedir. AlaÅım, vakum indüksiyon ergitme yƶntemiyle üretilmiÅ ve SEM, XRD ve XPS yƶntemleriyle karakterize edilmiÅtir. Korozyon direncini artırmak amacıyla yaklaÅık 1000 nm kalınlıÄında gümüŠince film, fiziksel buhar biriktirme yƶntemiyle kaplanmıÅtır. KaplanmıŠnumuneler, vücut benzeri koÅullarda fosfat tamponlu salin iƧinde test edilmiÅtir. İyon salımı ICP-MS yƶntemiyle ƶlçülmüŠve literatürdeki deÄerlerle karÅılaÅtırılmıÅtır. Ag kaplama, Co ve Cr salımını ƶnemli ƶlçüde azaltmıÅ; 28 günlük daldırma sonunda sırasıyla %84,6 ve %51,6 oranında düÅüŠsaÄlamıÅtır. Ancak Co ve Cr'un mutlak deÄerleri biyolojik olarak güvenli eÅiklerin üzerinde kalmıÅtır. GümüŠtabaka ise baÅlangıƧta yüksek iyon salımı gƶstermiÅ, fakat bu deÄer zamanla azalmıÅtır. Yüzey analizleri, koruyucu oksit tabakalarının oluÅumunu doÄrulamıÅtır. SonuƧlar, Ag ince filmlerin korozyon davranıÅını iyileÅtirdiÄini ve CoCrAlSi alaÅımlarının biyomedikal implantlarda kullanım potansiyelini desteklediÄini gƶstermektedir. Bununla birlikte, kaplama kalınlıÄı ve iyon salımının daha iyi kontrolü iƧin optimizasyon gerekmektedir.
Source
Publisher
KoƧ University
Subject
Biomedical materials
Citation
Has Part
Source
Book Series Title
Edition
DOI
item.page.datauri
Link
Rights
restrictedAccess
Copyrights Note
© All Rights Reserved. Accessible to Koç University Affiliated Users Only!
