TiO2 KATKILI ANTİBAKTERİYEL KULAK KALIPLARININ 3D BASKIYLA ÜRETİLMESİ: BİYOLOJİK VE YAPISAL ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

İşitme kaybı, bireylerin iletişim becerilerini, sosyal etkileşimlerini ve yaşam kalitesini doğrudan etkileyen yaygın bir sağlık sorunudur. İşitme cihazlarının klinik başarısı yalnızca elektronik bileşenlerin performansına değil, aynı zamanda kulak kanalı ile temas eden kulak kalıplarının anatomik uyumuna, mekanik özelliklerine ve biyolojik güvenliğine de bağlıdır. Uzun süreli kullanım sırasında kulak kanalının nemli yapısı, mikrobiyal kolonizasyon ve biyofilm oluşumu için elverişli bir ortam oluşturarak enfeksiyon riskini artırabilmektedir. Bu bağlamda, antibakteriyel özelliklere sahip, kişiye özel kulak kalıplarının geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasının amacı, Dijital Işık İşleme (DLP) tabanlı üç boyutlu baskı teknolojisi kullanılarak titanyum dioksit (TiO₂) nanopartikül katkılı, antibakteriyel ve biyouyumlu kulak kalıplarının üretilmesi ve bu yapıların yapısal, mekanik, termal ve biyolojik özelliklerinin kapsamlı biçimde incelenmesidir. Çalışma kapsamında anataz fazında ve ortalama 38 nm partikül boyutuna sahip TiO₂ nanopartikülleri, UV ile kürlenebilen biyouyumlu fotopolimer reçineye ağırlıkça %0–%3 aralığında ilave edilmiştir. Hazırlanan karışımlar manyetik karıştırıcıda homojenize edilmiş ve DLP tabanlı 3B yazıcı ile kulak kalıbı ve test numuneleri üretilmiştir. Yapısal analizlerde SEM–EDX sonuçları, düşük ve orta TiO₂ katkı oranlarında nanopartiküllerin matris içerisinde nispeten homojen dağıldığını göstermiştir. FTIR analizleri, TiO₂ katkısına rağmen polimer matrisin kimyasal iskeletinin korunduğunu ve Ti–O/Ti–O–Ti titreşim bantlarının yapıya başarıyla entegre olduğunu ortaya koymuştur. TG/DTA analizlerinde tüm numunelerin çok kademeli termal bozunma davranışı sergilediği belirlenmiş; özellikle %0.25–%1 TiO₂ katkılı numunelerde ara bozunma sıcaklıklarının saf numuneye göre yaklaşık 10–14 °C daha yüksek değerlere kaydığı gözlenmiştir. Mekanik testlerde, saf numuneye kıyasla çekme dayanımı %0.75 TiO₂ katkılı numunede yaklaşık %9.2 oranında artarken, elastisite modülü %1 TiO₂ katkılı numunede yaklaşık %17.7 oranında yükselmiştir. Yüzey pürüzlülüğü değerleri ise saf numunede 2.131 µm iken, %0.75 TiO₂ katkılı numunede 0.313 µm seviyesine kadar düşmüştür. Biyolojik test sonuçları, TiO₂ katkılı kulak kalıplarının antibakteriyel ve antibiyofilm etkinlik gösterdiğini ve uygun katkı oranlarında sitotoksik etki oluşturmadığını ortaya koymuştur. Sonuç olarak bu çalışma, DLP tabanlı 3B baskı teknolojisi ile TiO₂ katkılı antibakteriyel kulak kalıplarının başarıyla üretilebileceğini ve özellikle %0.5–%0.75 TiO₂ katkı aralığının mekanik, termal ve biyolojik performans açısından optimum olduğunu göstermektedir. Gelecek çalışmalarda, uzun dönem klinik kullanım ve in vivo değerlendirmelerin yapılması önerilmektedir.