Milyonlarca y\u0131l \u00f6ncesinde ate\u015fin ke\u015ffiyle, kilin seramik \u00e7anak \u00e7\u00f6mle\u011fe d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcr\u00fclmesi, insan topluluklar\u0131n\u0131n g\u00f6\u00e7ebe avc\u0131l\u0131ktan yerle\u015fik tar\u0131msal ya\u015fama ge\u00e7i\u015finde en b\u00fcy\u00fck fakt\u00f6r olmu\u015f. Seramiklerin insan ya\u015fam\u0131nda yaratt\u0131\u011f\u0131 bir di\u011fer b\u00fcy\u00fck devrimse, ge\u00e7ti\u011fimiz 40 y\u0131lda v\u00fccudun zarar g\u00f6ren veya i\u015flevini yitiren par\u00e7alar\u0131n\u0131n tamiri, yeniden yap\u0131land\u0131r\u0131lmas\u0131 ya da yerini almas\u0131 i\u00e7in \u00f6zel tasar\u0131ml\u0131 seramiklerin geli\u015ftirilmesi ve kullan\u0131m\u0131yla ger\u00e7ekle\u015fmi\u015f. Bu ama\u00e7la kullan\u0131lan seramikler, “biyoseramikler” olarak adland\u0131r\u0131l\u0131yor. Biyoseramikler, polikristalin yap\u0131l\u0131 seramik (al\u00fcmina ve hidroksiapatit), biyoaktif cam, biyoaktif cam seramikler veya biyoaktif kompozitler (polietilenhidroksiapatit) \u015feklinde haz\u0131rlanabiliyor. \u0130norganik malzemelerin \u00f6nemli bir grubunu olu\u015fturan bu malzemeler, sa\u011fl\u0131k sekt\u00f6r\u00fcnde \u00e7ok \u00e7e\u015fitli uygulamalarda kullan\u0131lmaktalar. \u00d6rne\u011fin, g\u00f6zl\u00fck camlar\u0131, te\u015fhis cihazlar\u0131, termometreler, doku k\u00fclt\u00fcr kaplar\u0131, endoskopide kullan\u0131lan fiber optikler, bunlar aras\u0131nda say\u0131labilir. \u00c7\u00f6z\u00fcnmez g\u00f6zenekli camlar, enzim, antikor ve antijen ta\u015f\u0131y\u0131c\u0131 olarak da kullan\u0131lmakta. Mikroorganizmalara, s\u0131cakl\u0131\u011fa, \u00e7\u00f6z\u00fcc\u00fclere, pH de\u011fi\u015fimlerine ve y\u00fcksek bas\u0131n\u00e7lara olan diren\u00e7lilikleri bu uygulamalar a\u00e7\u0131s\u0131ndan b\u00fcy\u00fck avantaj sa\u011fl\u0131yor.<\/p>\n
Seramikler, di\u015f\u00e7ilikte dolgu malzemesi, alt\u0131nporselen kaplama ve protez par\u00e7alar\u0131 olarak yayg\u0131n bir bi\u00e7imde kullan\u0131l\u0131yor ve “di\u015f seramikleri” olarak isimlendiriliyorlar.<\/p>\n
Biyoseramiklerin Dokular \u0130le Etkile\u015fimi<\/p>\n
Canl\u0131 dokuya yerle\u015ftirilen t\u00fcm malzemeler, bu dokudan tepki al\u0131rlar. Bu tepki dokuimplant ara y\u00fczeyinde olu\u015fur ve Tablo 1’de s\u0131ralanan \u00e7e\u015fitli fakt\u00f6rlere ba\u011fl\u0131 olur. Bu fakt\u00f6rlere ba\u011fl\u0131 olarak implant malzemeye olan doku cevab\u0131n\u0131n d\u00f6rt t\u00fcr\u00fcnden bahsedilebilir:<\/p>\n
Malzeme toksikse, \u00e7evresindeki doku \u00f6l\u00fcr.
\nMalzeme toksik de\u011fil ve biyoinertse, de\u011fi\u015fik kal\u0131nl\u0131klarda fibroz doku olu\u015fumu ger\u00e7ekle\u015fir.
\nMalzeme toksik de\u011fil ve biyoaktifse, doku implant aray\u00fczeyinde ba\u011flanma ger\u00e7ekle\u015fir.<\/p>\n
Malzeme toksik de\u011fil, fakat \u00e7\u00f6z\u00fcn\u00fcr yap\u0131daysa, \u00e7evresindeki doku, implant\u0131n yerini al\u0131r.
\nBiyoseramiklerin t\u00fcr\u00fcne ba\u011fl\u0131 olarak g\u00f6zlenen doku cevaplar\u0131 farkl\u0131 olur. Ayr\u0131ca Tablo 1’de yer alan di\u011fer fakt\u00f6rlerin de bu cevaplardaki etkisi unutulmamal\u0131.<\/p>\n
Seramik implantlar\u0131n en ilgi \u00e7ekici \u00f6zelliklerinden biri, doku i\u00e7in zehir etkisi olu\u015fturmamalar\u0131.
\nDokular\u0131n \u00e7ok kar\u015f\u0131la\u015f\u0131lan bir tepkisi de, dokunun implant \u00e7evresinde ipliksi bir kaps\u00fcl \u00fcretmesi. Bu ipliksi doku, organizma taraf\u0131ndan implanta kar\u015f\u0131 bir duvar \u00f6rmek i\u00e7in veya implant\u0131 izole etmek i\u00e7in \u00fcretilir. K\u0131sacas\u0131, bir \u00e7e\u015fit korunma mekanizmas\u0131d\u0131r ve implant, zamanla ipliksi doku ile tamamen kaplanarak doku y\u00fczeyinden uzakla\u015ft\u0131r\u0131l\u0131r. Metaller ve \u00e7ok say\u0131da polimer, bu \u00e7e\u015fit bir tepkiye neden olurlar. Al\u00fcmina ve zirkonya gibi hemen hemen inert say\u0131labilecek seramikler de, ara y\u00fczeyde ipliksi doku olu\u015fumuna neden olurlar. Ancak, optimum ko\u015fullarda bu doku son derece incedir. Kimyasal reakti\u015fi\u011fi \u00e7ok y\u00fcksek olan metal implantlardaysa daha kal\u0131n ara y\u00fczey tabakalar\u0131 olu\u015fur.<\/p>\n
Ara y\u00fczeydeki uyumluluk ve hareketlilik de tabakan\u0131n kal\u0131nl\u0131\u011f\u0131n\u0131 b\u00fcy\u00fck \u00f6l\u00e7\u00fcde etkiler.<\/p>\n
\u00dc\u00e7\u00fcnc\u00fc bir doku tepkisiyse, implantla doku aras\u0131ndaki ara y\u00fczeyde ba\u011flanman\u0131n ger\u00e7ekle\u015fmesidir. Bu y\u00fczey, “biyoaktif y\u00fczey” olarak adland\u0131r\u0131l\u0131r. Ba\u011flanma, implantla doku aras\u0131ndaki hareketlili\u011fi engeller, ayr\u0131ca implant\u0131n v\u00fccut taraf\u0131ndan d\u0131\u015flanmas\u0131 da engellenmi\u015f olur.<\/p>\n
D\u00f6rd\u00fcnc\u00fc t\u00fcr etkile\u015fimdeyse, implant malzeme, onar\u0131m i\u015flemi tamamland\u0131\u011f\u0131nda \u00e7\u00f6z\u00fcn\u00fcr ve kendisini \u00e7evreleyen doku taraf\u0131ndan emilerek yok edilir. Bu nedenle emilebilir (rezorbe edilebilir) cinste biyomalzeme kullan\u0131ld\u0131\u011f\u0131nda, bu malzemenin v\u00fccut s\u0131v\u0131lar\u0131nca kimyasal a\u00e7\u0131dan par\u00e7alanabilir yap\u0131da olmas\u0131na dikkat edilmeli. Bozunma \u00fcr\u00fcnleri de zehirli olmamal\u0131 ve h\u00fccrelere zarar vermeden dokudan uzakla\u015ft\u0131r\u0131lmal\u0131.
\nAl\u00fcmina ve zirkonya, \u00e7ok iyi mekanik uygunluk sa\u011flayacak \u015fekilde dokuya yerle\u015ftirildiklerinde (morfolojik sabitleme) ara y\u00fczeyde hareket olu\u015fmayaca\u011f\u0131ndan, klinik a\u00e7\u0131dan ba\u015far\u0131l\u0131 olacaklard\u0131r. Biyoseramikler, di\u015f tedavisi d\u0131\u015f\u0131nda da sert doku implant\u0131 olarak kullan\u0131l\u0131yorlar.<\/p>\n
Biyoseramikler, “biyoinert” ve “biyoaktif” olmak \u00fczere iki grupda incelenebilir. Biyoaktif seramik, doku ve implant aras\u0131nda kimyasal ba\u011f olu\u015fumuna izin veren seramiktir.<\/p>\n
Yap\u0131sal i\u015flevlerinden g\u00f6re seramiklerin \u00fc\u00e7 t\u00fcr\u00fcnden s\u00f6z edilebilir:<\/p>\n
Oksit Seramikleri: Bunlar inert yap\u0131da olan ve oksijen iyonlar\u0131n\u0131n olu\u015fturdu\u011fu d\u00fczlemde metal iyonlar\u0131n\u0131n da\u011f\u0131lmas\u0131yla olu\u015fan polikristalin seramiklerdir. \u0130ki \u00f6nemli t\u00fcr\u00fc mevcuttur. Al\u00fcmina (Al2O3) ve zirkonya (ZrO2).<\/p>\n
Al\u00fcmina: Y\u00fcksek yo\u011funluk ve y\u00fcksek \u0131\u015f\u0131\u011fa (>%99.5) sahip al\u00fcmina, korozyon direnci, y\u00fcksek dayan\u0131m\u0131 ve iyi biyouyu\u015fabilirlik \u00f6zelli\u011finden dolay\u0131 kal\u00e7a protezlerinde ve di\u015f implantlannda yayg\u0131n kullan\u0131ma sahiptir. Bu uygulamalarda kullan\u0131lan al\u00fcminan\u0131n \u00e7o\u011fu, iyi tane yap\u0131s\u0131na sahip, polikristalin alfaAl2O3’\u00fcn 16001700\u00b0C’de preslenmesi ve sinterlenmesi sonucu elde edilir. Al\u00fcmina, 20 y\u0131l\u0131 a\u015fk\u0131n s\u00fcredir ortopedik uygulamalarda kullan\u0131lmakta.<\/p>\n
Zirkonya: Zirkonya da, al\u00fcmina gibi bulundu\u011fu fiziksel ortam \u00fczerinde inert etki g\u00f6sterir. Al\u00fcminan\u0131n seramiklere g\u00f6re avantaj\u0131, \u00e7ok daha y\u00fcksek \u00e7atlama ve b\u00fck\u00fclme direncine sahip olmas\u0131.Zirkonya, uyluk kemi\u011fi protezlerinde ba\u015far\u0131yla kullan\u0131lmakta. Ancak uygulamalar\u0131nda \u00fc\u00e7 \u00f6nemli problemle kar\u015f\u0131la\u015f\u0131l\u0131yor. Fizyolojik s\u0131v\u0131lar nedeniyle zamanla gerilme direncinin azalmas\u0131; kaplama \u00f6zelliklerinin zay\u0131f olu\u015fu ve potansiyel radyoaktif malzemeler i\u00e7ermesi.<\/p>\n
Zirkonya i\u00e7erisinde yar\u0131lanma \u00f6mr\u00fc \u00e7ok uzun olan radyoaktif elementler bulunur (uranyum, toryum, vb). Bu elementleri yap\u0131dan ay\u0131rmak \u00e7ok zor ve pahal\u0131 i\u015flemler gerektiriyor. Zirkonya bazl\u0131 seramiklerde 0.5 ppm U235’e rastlanm\u0131\u015f bulunuyor. Radyoaktivite alfa ve gama etkile\u015fimi olarak ortaya \u00e7\u0131kar. Alfaradyasyonu daha fazlad\u0131r ve alfapar\u00e7ac\u0131klar\u0131, y\u00fcksek iyonla\u015ft\u0131rma kapasitesine sahip olduklar\u0131ndan yumu\u015fak ve sert doku h\u00fccrelerini tahrip edebilirler. Radyoaktivite d\u00fczeyi k\u00fc\u00e7\u00fck oldu\u011funda da bu etkinin uzun s\u00fcreli sonu\u00e7lar\u0131n\u0131n incelenmesi gerekiyor.<\/p>\n
Kalsiyumfosfat seramikleri<\/p>\n
Bunlar: Kalsiyum ve fosfat atomlar\u0131n\u0131n \u00e7oklu oksitleri \u015feklindeki yap\u0131lar. Hidroksiapatit, Ca5(PO4)3OH, Trikalsiyum fosfat, Ca3(PO4)2 (emilebilir) ve oktakalsiyum fosfat CaH(PO4)3.2OH bu yap\u0131lara \u00f6rnek verilebilir.<\/p>\n
Kalsiyum fosfat bazl\u0131 biyoseramikler t\u0131pta ve di\u015f\u00e7ilikte 20 y\u0131ldan beri kullan\u0131lmakta. Bu malzemeler, ortopedik kaplamacak, bu t\u00fcr implantlar ara y\u00fczeyde hareket olacak \u015fekilde yerle\u015ftirildiklerinde, fibroz kaps\u00fcl birka\u00e7 y\u00fcz mikrometre kal\u0131nl\u0131\u011fa ula\u015fabilir ve implant \u00e7ok \u00e7abuk gev\u015fer. Sonu\u00e7 klinik a\u00e7\u0131dan ba\u015far\u0131s\u0131zl\u0131k.<\/p>\n
G\u00f6zenekli implant durumunda, dokunun canl\u0131 ve sa\u011fl\u0131kl\u0131 kalabilmesi i\u00e7in g\u00f6zenekler 100150 mikrometre \u00e7apa sahip olmal\u0131lar. Bu t\u00fcr b\u00fcy\u00fck g\u00f6zenek boyutu, implanttaki k\u0131lcal bo\u015fluklar\u0131n i\u00e7erisinde b\u00fcy\u00fcyen dokulara kan sa\u011flanabilmesi i\u00e7in gerekli. \u0130mplant ve doku arars\u0131ndaki \u00fcremeye ba\u011fl\u0131 olarak artan ara y\u00fczey alan\u0131, implant\u0131n hareketine kar\u015f\u0131 artan bir diren\u00e7 olu\u015fturur. Ara y\u00fczey, g\u00f6zeneklerde b\u00fcy\u00fcyen doku ile belirlendi\u011finden, bu t\u00fcr etkile\u015fim, “biyolojik sabitleme” olarak adland\u0131r\u0131l\u0131r. \u0130mplant olarak g\u00f6zenekli metal kullan\u0131ld\u0131\u011f\u0131nda, b\u00fcy\u00fck ara y\u00fczey alan\u0131 doku i\u00e7erisinde metal iyon kayb\u0131na ve metal implant\u0131n korozyonuna neden olabilmekte ve dar ve di\u015f implantlar\u0131nda, y\u00fcz kemiklerinde, kulak kemiklerinde, kal\u00e7a ve diz protezlerinde “kemik tozu” olarak kullan\u0131l\u0131yorlar. Kalsiyum fosfat seramiklerin sinterlenmesi genellikle 10001500\u00b0C’de ger\u00e7ekle\u015fir ve bunu istenilen \u015fekle s\u0131k\u0131\u015ft\u0131r\u0131lmas\u0131 izler. T\u00fcm kalsiyum fosfat seramikleri de\u011fi\u015fen h\u0131zlarda biyolojik olarak bozunurlar.<\/p>\n
Kalsiyum fosfat seramikleri, g\u00f6zenekli yap\u0131da da haz\u0131rlanabiliyorlar. G\u00f6zenekli seramik implantlar\u0131n en b\u00fcy\u00fck avantaj\u0131; kemik, seramik malzemenin g\u00f6zenekleri i\u00e7erisinde b\u00fcy\u00fcd\u00fc\u011f\u00fcnde, olu\u015fan ara y\u00fczeyin mekanik a\u00e7\u0131dan y\u00fcksek kararl\u0131l\u0131\u011fa sahip olmas\u0131. G\u00f6zenekli implantlar kemik olu\u015fumu i\u00e7in yap\u0131 iskelesi olarak kullan\u0131l\u0131rlar. Mercanlar\u0131n mikro yap\u0131s\u0131, kontroll\u00fc g\u00f6zenek b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fcne sahip seramiklerin olu\u015fturulmas\u0131 a\u00e7\u0131s\u0131ndan en ideal malzeme olmalar\u0131n\u0131 sa\u011flamakta. G\u00f6zenekli malzemeler, her zaman i\u00e7in y\u0131\u011f\u0131n formlar\u0131nda daha zay\u0131\u015far ve artan g\u00f6zeneklili\u011fe ba\u011fl\u0131 olarak, malzemenin dayan\u0131m\u0131 daha da azalmakta. Kemik k\u0131r\u0131klar\u0131n\u0131 doldurmak i\u00e7in g\u00f6zenekli sentetik kalsiyum fosfat seramikler kullan\u0131l\u0131rken, di\u015f implantlar\u0131nda kaplama olarak g\u00f6zenekli hidroksiapatit malzeme kullan\u0131l\u0131yor.<\/p>\n
Cam vve camseramikler: Silika (SiO2) temelli seramiklerdir. Cam seramikler Lityum\/Al\u00fcminyum veya Magnezyum\/Al\u00fcminyum kristalleri i\u00e7eren camlard\u0131r. Biyomalzemeler bu da t\u0131bbi a\u00e7\u0131dan sorunlara yol a\u00e7makta. Ancak, y\u00fcksek g\u00f6zeneklilik her t\u00fcr malzemenin dayan\u0131m\u0131n\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcr\u00fcr. Sonu\u00e7 olarak, metal ala\u015f\u0131mlar \u00fczerine g\u00f6zenekli seramik kaplamalar ve dokulardaki bo\u015fluklar\u0131 doldurucu malzemelerin kullan\u0131lmas\u0131, ara y\u00fczey kararl\u0131l\u0131\u011f\u0131n\u0131 sa\u011flamak i\u00e7in en uygun yakla\u015f\u0131m.<\/p>\n
Emilebilen implantlar, belli bir kullan\u0131m periyodunda dereceli olarak bozunacak \u015fekilde tasarlanm\u0131\u015flard\u0131r ve sonu\u00e7ta yerlerini ev sahibi dokuya b\u0131rak\u0131rlar. Bu durumda ara y\u00fczey kal\u0131nl\u0131\u011f\u0131 ya \u00e7ok incedir, ya da hi\u00e7 olmaz. Ara y\u00fczey kararl\u0131l\u0131\u011f\u0131na ba\u011fl\u0131 problemlerin \u00e7\u00f6z\u00fcm\u00fc a\u00e7\u0131s\u0131ndan, emilebilen implant kullan\u0131m\u0131 uygun g\u00f6z\u00fckmekte. Emilebilen seramik implantlar\u0131n geli\u015ftirilmesinde dikkat edilecek noktalarsa \u015f\u00f6yle s\u0131ralanabilir:<\/p>\n
1) Bozunma s\u00fcresince ara y\u00fczey kararl\u0131l\u0131\u011f\u0131 ve dayan\u0131m\u0131 korunmal\u0131.<\/p>\n
camdaysa silika gruplar\u0131n\u0131n baz\u0131lar\u0131 kalsiyum, fosfor veya sodyum ile yer de\u011fi\u015ftirmi\u015ftir (SiO2, Na2O, CaO, P2O5). B\u00f6ylece doku ve implant aras\u0131nda kimyasal ba\u011flanma ger\u00e7ekle\u015fir.<\/p>\n
Biyoseramikler, iskeletteki sert ba\u011f do kusunun tamiri veya yenilenmesinde kullan\u0131l\u0131rlar. Bu malzemelere olan gereksinim, \u00f6zellikle ilerleyen ya\u015fa ba\u011fl\u0131 olarak ortaya \u00e7\u0131kmakta. Ya\u015fl\u0131larda kemikler \u00e7ok k\u0131r\u0131lgan olur; \u00e7\u00fcnk\u00fc kemik yo\u011funlu\u011fu ve dayan\u0131m\u0131 30 ya\u015f\u0131ndan itibaren azal\u0131r. Bu azalma kad\u0131nlarda \u00e7ok daha ciddi boyutlarda. \u00c7\u00fcnk\u00fc menapoza ba\u011fl\u0131 olarak v\u00fccutta hormonal de\u011fi\u015fimler olmakta. Bunun sonucunda kemik \u00fcreten h\u00fccreler, yani osteoblastlar\u0131n yeni kemik \u00fcretiminde ve kemikte olu\u015fan mikro \u00e7atlaklar\u0131n kapanmas\u0131ndaki \u00fcretkenli\u011fi azal\u0131yor. Ortalama insan \u00f6mr\u00fc 80 y\u0131l olarak d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcl\u00fcrse, 60 ya\u015f civar\u0131nda ba\u011f dokusu i\u00e7in yedek malzeme ihtiyac\u0131 ba\u015fl\u0131yor ve an az\u0131ndan 20 y\u0131l boyunca biyoseramiklere gerek duyuluyor.<\/p>\n
Biyoseramiklerin kullan\u0131m\u0131n\u0131 s\u0131n\u0131rlayan nedenlerin en \u00f6nemlileri, baz\u0131 klinik uygulamalardaki yava\u015f ilerleyen \u00e7atlaklar, yorulma ve de\u011fi\u015fik darbe ve bas\u0131n\u00e7lara dayan\u0131mlar\u0131n\u0131n tam olarak bilinememesi. Bu olumsuzluklar\u0131 \u00f6nlemek i\u00e7in kullan\u0131lan iki yeni yakla\u015f\u0131mdan birisi, biyoaktif kompo zitler, di\u011feriyse biyoaktif seramiklerle yap\u0131lan kaplamalar.
\nDoku t\u00fcr\u00fcne, ya\u015f\u0131na ve sa\u011fl\u0131k durumuna ba\u011fl\u0131 olan doku yenileme h\u0131z\u0131, emilme h\u0131z\u0131na uygun olmal\u0131.
\nMalzeme, yaln\u0131zca metabolik olarak kabul edilebilecek maddeleri i\u00e7ermeli. Aksi halde kro
\n nik iltihaplanma olur ve a\u011fr\u0131 ba\u015flar.<\/p>\n
Trikalsiyum fosfat (TCP) seramikleri, g\u00f6zenekli ve emilebilen malzemelerdir. \u00c7ene veya ba\u015f ile ilgili d\u00fc\u015f\u00fck mekanik dayan\u0131m\u0131n gerekti\u011fi uygulamalarda sert dokunun yerini al\u0131rlar. Emilebilen biyoaktif camlar da, kemiklerin yeniden \u00fcretilmesinde giderek artan bir bi\u00e7imde kullan\u0131lmakta.<\/p>\n
Ara y\u00fczey problemlerinin \u00e7\u00f6z\u00fcm\u00fcnde di\u011fer bir yakla\u015f\u0131msa, biyoaktif malzemelerin kullan\u0131lmas\u0131. Bu malzemeler, ara y\u00fczeyde kendine \u00f6zg\u00fc bir biyolojik tepki olu\u015ftururlar ve sonu\u00e7ta malzeme ve dokular aras\u0131nda kemik olu\u015fumu ger\u00e7ekle\u015fir. Bu yakla\u015f\u0131mla, ba\u011flanma s\u00fcresi, dayan\u0131m\u0131 ve mekanizmas\u0131 birbirinden farkl\u0131 olan \u00e7ok say\u0131da biyoaktif malzeme \u00fcretilmi\u015f bulunuyor. Bu gruptaki malzemeler, biyoaktif camlar, \u00f6rne\u011fin Bioglass; biyoaktif camseramikler, \u00f6rne\u011fin Ceravital, AW cam seramik; yo\u011fun HA, \u00f6rne\u011fin Durapatite ve Calcitite ve biyoaktif kompozitler, \u00f6rne\u011fin, HAPE, HABioglass, paslanmaz \u00e7elik li\u015fer ile g\u00fc\u00e7lendirilmi\u015f Bioglass.<\/p>\n
Polimer, k\u00fc\u00e7\u00fck, tekrarlanabilir birimlerin olu\u015fturdu\u011fu uzunzincirli molek\u00fcllere denir. Tekrarlanan birimler, “mer” olarak adland\u0131r\u0131l\u0131r. Senteze ba\u015flarken kullan\u0131lan k\u00fc\u00e7\u00fck molek\u00fcl a\u011f\u0131rl\u0131kl\u0131 birimlereyse “monomer” ad\u0131 verilir. Polimerizasyon s\u0131ras\u0131nda, monomerler doygun hale gelerek (zincir polimerizasyonu) veya k\u00fc\u00e7\u00fck molek\u00fcllerin yap\u0131dan ayr\u0131lmas\u0131yla (H2O veya HCl) de\u011fi\u015fir ve “mer” halinde zincire kat\u0131l\u0131rlar. Polimerlerin \u00f6zellikleri, yap\u0131 ta\u015flar\u0131 olan monomerlerden b\u00fcy\u00fck farkl\u0131l\u0131k g\u00f6sterir. Bu nedenle, uygulama alan\u0131na y\u00f6nelik olarak uygun biyomalzeme se\u00e7imi, biyot\u0131p m\u00fchendisi taraf\u0131ndan dikkatlice yap\u0131lmal\u0131.<\/p>\n
Ni\u015fasta, sel\u00fcloz, do\u011fal kau\u00e7uk ve DNA (genetik materyal), do\u011fal polimerler grubuna girerler. G\u00fcn\u00fcm\u00fczde \u00e7ok say\u0131da sentetik polimer de bulunur.<\/p>\n
Genellikle monomerler, karbon ve hidrojen atomlar\u0131ndan olu\u015furlar ve bu durumda polimer yap\u0131s\u0131 uzun hidrokarbon zincirine sahiptir. Bu t\u00fcr monomerlerin en basiti “etilen” dir (H2C=CH2) ve olu\u015fturdu\u011fu polimer de “polietilen” olarak adland\u0131r\u0131l\u0131r. \u00c7ok say\u0131da etilen molek\u00fcl\u00fc yap\u0131lar\u0131ndaki \u00e7ift ba\u011f\u0131n a\u00e7\u0131lmas\u0131 sonucu, kovalent ba\u011flarla ba\u011flanarak polietilen zincirini olu\u015ftururlar. Genellikle “polimer” denildi\u011finde akla gelen, bu hidrokarbon zincirine sahip “organik polimerler”dir. Ancak, hidrojen ve karbon atomlar\u0131ndan ba\u015fka atomlardan meydana gelen polimerler de vard\u0131r. \u00d6rne\u011fin, silisyum (Si), azot (N), ya da fosfor (P) atomlar\u0131ndan olu\u015fan polimer zincirleri de olur ve bu t\u00fcr polimerler “inorganik polimerler” olarak adland\u0131r\u0131l\u0131r. Polimer zincirleri, do\u011frusal yap\u0131da, yani d\u00fcz bir \u00e7izgi halinde olabilece\u011fi gibi, “dallanm\u0131\u015f” yap\u0131da da olabilirler. Bu yap\u0131lar, polimer anazincirine di\u011fer zincirlerin yan dal olarak ba\u011flanmas\u0131yla olu\u015furlar. Bu yan dallar ba\u015fka bir ana zincirle ba\u011fland\u0131\u011f\u0131ndaysa, “\u00e7aprazba\u011fl\u0131” polimerler olu\u015fur. Dallanma, polimerlerin uygun \u00e7\u00f6z\u00fcc\u00fclerdeki \u00e7\u00f6z\u00fcn\u00fcrl\u00fc\u011f\u00fcn\u00fc zorla\u015ft\u0131r\u0131r, \u00e7aprazba\u011fl\u0131 yap\u0131larsa \u00e7\u00f6z\u00fcnmeyip, sadece yap\u0131lar\u0131na \u00e7\u00f6z\u00fcc\u00fcy\u00fc alarak \u015fi\u015ferler.<\/p>\n
PMMA (polimetil metakrilat), hidrofobik, do\u011frusal yap\u0131da bir zincir polimeridir. Oda s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131nda cams\u0131 halde bulunur. Lucite ve Plexiglas ticari isimleriyle tan\u0131n\u0131r. I\u015f\u0131k ge\u00e7irgenli\u011fi, sertli\u011fi ve kararl\u0131l\u0131\u011f\u0131 nedeniyle g\u00f6zi\u00e7i lensler ve sert kontakt lenslerde kullan\u0131m\u0131 yayg\u0131n.<\/p>\n
Yumu\u015fak kontakt lenslerse, ayn\u0131 ailenin bir ba\u015fka polimerinden haz\u0131rlan\u0131rlar. Bu polimer, metil metakrilata meti<\/p>\n
lol (CH2OH) grubunun eklenmesiyle olu\u015fan 2 hidroksietilmetakrilat (HEMA) monomerinden sentezlenir. Yumu\u015fak kontakt lensler, poli(HEMA)’n\u0131n az miktarda etilengli kol dimetakrilat (EGDMA) ile \u00e7apraz ba\u011flanmas\u0131yla haz\u0131rlan\u0131rlar. \u00c7apraz ba\u011flanma, sulu ortamda polimerin \u00e7\u00f6z\u00fcnmesini engeller ve bu durumdaki
\npolimer “\u015fi\u015fmi\u015f hidrojel” olarak adland\u0131r\u0131l\u0131r.<\/p>\n
T\u0131bbi uygulamalarda y\u00fcksekyo\u011funluklu polietilen (PE) kullan\u0131l\u0131r. \u00c7\u00fcnk\u00fc, al\u00e7akyo\u011funluklu PE sterilizasyon s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131na dayanamaz. PE, t\u00fcp formundaki uygulamalarda ve kateterlerde, \u00e7ok y\u00fcksek molek\u00fcl a\u011f\u0131rl\u0131kl\u0131 olan\u0131ysa yapay kal\u00e7a protezlerinde kullan\u0131l\u0131r. Malzemenin sertli\u011fi iyidir, ya\u011flara diren\u00e7lidir ve ucuzdur.<\/p>\n
Polipropilen (PP), PE’e benzer, ancak daha sert olur. Kimyasal direnci y\u00fcksek ve \u00e7ekme dayan\u0131m\u0131 iyidir. PE’nin yer ald\u0131\u011f\u0131 uygulamalarda PP de kullan\u0131labilir.<\/p>\n
Politetra\u015foroetilen (PTFE), Te\u015fon ticari ad\u0131yla bilinir. PE benzeri yap\u0131da olup, PE’deki hidrojenlerin, \u015for atomlar\u0131yla yer de\u011fi\u015ftirmesi sonucu sentezlenir. PTFE, hem \u0131s\u0131sal, hem de kimyasal \u00e7ok kararl\u0131 ancak, i\u015flenmesi zor bir polimer. \u00c7ok hidrofobik (sudan \u00e7ekinir) ve m\u00fckemmel kayganl\u0131\u011fa sahip olma \u00f6zelli\u011fi ta\u015f\u0131r. GoreTex olarak bilinen hidrofobik formu, damar protezlerinde kullan\u0131l\u0131r. Polivinilklor\u00fcr (PVC), t\u0131bbi uygulamalarda t\u00fcp formunda kullan\u0131l\u0131r. Bu uygulamalar, kan nakli, diyaliz (kan\u0131n makineyle s\u00fcz\u00fclmesi) ve beslenme ama\u00e7l\u0131 olabilir. PVC, sert ve k\u0131r\u0131lgan bir malzeme olmas\u0131na kar\u015f\u0131n, plastikle\u015ftirici ilavesiyle yumu\u015fak ve esnek hale getirilebilir. PVC, uzund\u00f6nem uygulamalarda, plastikle\u015ftiricinin yap\u0131dan s\u0131zmas\u0131 nedeniyle problemlere yol a\u00e7ar. Plastikle\u015ftiriciler d\u00fc\u015f\u00fck zehirlili\u011fe sahiptir. Yap\u0131dan s\u0131zmalar\u0131ysa, PVC’nin esnekli\u011fini azalt\u0131r.<\/p>\n
Polidimetilsiloksan (PDMS) yayg\u0131n olarak kullan\u0131lan bir di\u011fer polimer, karbon ana zinciri yerine silisyumoksijen ana zincirine sahiptir. \u00d6zelli\u011fiyse, di\u011fer kau\u00e7uklara nazaran s\u0131cakl\u0131\u011fa daha az ba\u011f\u0131ml\u0131 olmas\u0131. PDMS, drenaj borular\u0131nda ve kateterlerde, baz\u0131 damar protezlerinde ve y\u00fcksek oksijen ge\u00e7irgenli\u011fi nedeniyle membran oksijenat\u00f6rlerde (solunum cihazlar\u0131) kullan\u0131l\u0131r. M\u00fckemmel esneklik ve kararl\u0131l\u0131\u011f\u0131ndan dolay\u0131ysa parmak eklemleri, kan damarlan, kalp kapak\u00e7\u0131klan, g\u00f6\u011f\u00fcs implantlar\u0131, d\u0131\u015f kulak, \u00e7ene ve burun implantlar\u0131 gibi \u00e7ok say\u0131da protezde kullan\u0131l\u0131r.<\/p>\n
Bisfenol A ve fosgenin polimerizasyonu sonucu sert bir malzeme olan polikarbonat sentezlenir. Y\u00fcksek \u00e7arpma dayan\u0131m\u0131 nedeniyle g\u00f6zl\u00fck camlar\u0131nda ve emniyet camlar\u0131nda, oksijenat\u00f6rler ve kalpakci\u011fer makinelerinde kullan\u0131l\u0131rlar.<\/p>\n
Naylon (nylon), Du Pont taraf\u0131ndan poliamid ailesine verilen isim. Naylonlar, diaminlerin, dibazik asitlerle reaksiyonu sonucu olu\u015furlar, ya da laktomlar\u0131n halka a\u00e7\u0131lmas\u0131 polimerizasyonuyla haz\u0131rlan\u0131rlar. Naylonlar ameliyat ipli\u011fi olarak kullan\u0131l\u0131r.<\/p>\n
Poli\u00fcretanlar, “yumu\u015fak” ve “sert” segmentlerden olu\u015fan blok kopolimerlere denir. Kanla uyu\u015fabilirlikleri \u00e7ok iyioldu\u011fundan. \u00f6zellikle kalpdamar uygulamalar\u0131nda tercih edilirler.<\/p>\n
Hidrojeller<\/p>\n
Hidrojeller, suda \u015fi\u015febilen, \u00e7aprazba\u011fl\u0131 polimerik yap\u0131lara denir. Bir ya da daha \u00e7ok say\u0131da monomerin polimerizasyon reaksiyonu ile haz\u0131rlan\u0131rlar. Ana zincirler aras\u0131nda hidrojen ba\u011flar\u0131 veya van der Waals etkile\u015fimleri gibi ba\u011flanmalar mevcuttur. Bu nedenle \u00e7\u00f6z\u00fcnmezdirler. Hidrojeller, t\u0131bbi uygulamalar a\u00e7\u0131s\u0131ndan sahip olduklar\u0131 \u00fcst\u00fcn \u00f6zellikler nedeniyle son 30 y\u0131ld\u0131r ilgi oda\u011f\u0131 durumundalar.<\/p>\n
T\u0131bbi uygulamalarda en yayg\u0131n olarak kullan\u0131lan hidrojel, \u00e7aprazba\u011fl\u0131 PHEMA. Sahip oldu\u011fu su i\u00e7eri\u011fi nedeniyle, do\u011fal dokulara b\u00fcy\u00fck bir benzerlik g\u00f6sterir. Normal biyolojik reaksiyonlarda inert’tir. Bozunmaya diren\u00e7lidir, v\u00fccut taraf\u0131ndan emilmez, \u0131s\u0131yla steril edilebilir, \u00e7ok de\u011fi\u015fik \u015fekil ve formlarda haz\u0131rlanabilir.<\/p>\n
T\u0131bbi \u00f6neme sahip di\u011fer hidrojel, poliakrilamid’dir. HEMA ve akrilamid monomerlerinin yan\u0131s\u0131ra, Nvinil2pirolidon (NVP), metakrilik asit (MAA), metil metakrilat (MMA) ve maleik anhidrit (MAH) t\u0131p ama\u00e7l\u0131 hidrojel formulasyonlar\u0131nda s\u0131kl\u0131kla yer al\u0131rlar. \u00d6rne\u011fin PNVP, yumu\u015fak kontakt lenslerde kullan\u0131l\u0131r. Az miktardaki MAA, PHEMA’n\u0131n \u015fi\u015fmesini b\u00fcy\u00fck \u00f6l\u00e7\u00fcde artt\u0131r\u0131r. MMAHEMA kopolimerlerinin \u015fi\u015fmesiyse saf PHEMA’ya nazaran d\u00fc\u015f\u00fck olur. Ayr\u0131ca, istenilen \u00f6zelliklerin kazand\u0131rlabilmesi amac\u0131yla hidrojeller \u00e7e\u015fitli malzemerle birle\u015ftirilebilirler.<\/p>\n
Hidrojellerin ilk uygulamas\u0131, kontakt lensler olarak ortaya \u00e7\u0131kar. Mekanik kararl\u0131l\u0131klar\u0131n\u0131n iyi olu\u015fu, y\u00fcksek oksijen ge\u00e7irgenli\u011fi ve uygun k\u0131r\u0131n\u0131m indisine sahip olu\u015flar\u0131, kontakt lenslerde kullan\u0131lmalar\u0131n\u0131n temel nedeni.<\/p>\n
Hidrojellerin di\u011fer uygulamalar\u0131; yapay tendon materyalleri, yaraiyile\u015fmesinde biyoyap\u0131\u015fkan madde, yapay b\u00f6brek zarlar\u0131, yapay deri, estetik cerrahide malzeme olarak kullan\u0131mlar\u0131 \u015feklinde s\u0131ralanabilir.<\/p>\n
Son y\u0131llardaki en \u00f6nemli uygulamalardan biriyse eczac\u0131l\u0131k alan\u0131nda, kontrollu ila\u00e7 salan sistemlerdeki kullan\u0131mlar. \u00d6rnek olarak ins\u00fclin sal\u0131m\u0131 verilebilir. \u0130ns\u00fclin sal\u0131m\u0131n\u0131n kontrolu, glikoz seviyesinde artma oldu\u011funda daha fazla ins\u00fclin salabilen ak\u0131ll\u0131 hidrojellerin yard\u0131m\u0131yla ba\u015far\u0131labilmekte. Pek \u00e7ok glikozcevapl\u0131 hidrojel sistemi, pH’yaduyarl\u0131 polimerlerden (HEMAdimetilaminoetil metakrilat kopolimeri) haz\u0131rlanmakta.<\/p>\n
Hidrojellerin ileri uygulamalar\u0131ndan biri de yapay kaslar\u0131n geli\u015ftirilmesi. Elektrokimyasal uyar\u0131lar\u0131 mekanik i\u015fe \u00e7eviren ak\u0131ll\u0131 hidrojeller, insan kas dokusu i\u015flevi g\u00f6rebilir. Bu \u00f6zellikten yararlanarak yapay kaslar yap\u0131lmakta. Fizikokimyasal uyar\u0131lara kar\u015f\u0131 tersinir b\u00fcz\u00fclme ve geni\u015fleme kabiliyeti olan polimerik jeller, ileri robotiklerin geli\u015ftirilmesinde gerekli.<\/p>\n
Biyoteknolojik uygulamalarda da, \u00f6zellikle biyoaktif proteinlerin ayr\u0131lmas\u0131nda hidrojellerden faydalan\u0131lmakta.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Milyonlarca y\u0131l \u00f6ncesinde ate\u015fin ke\u015ffiyle, kilin seramik \u00e7anak \u00e7\u00f6mle\u011fe d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcr\u00fclmesi, insan topluluklar\u0131n\u0131n g\u00f6\u00e7ebe avc\u0131l\u0131ktan yerle\u015fik tar\u0131msal ya\u015fama ge\u00e7i\u015finde en b\u00fcy\u00fck fakt\u00f6r olmu\u015f. Seramiklerin insan ya\u015fam\u0131nda yaratt\u0131\u011f\u0131 bir di\u011fer b\u00fcy\u00fck devrimse, ge\u00e7ti\u011fimiz 40 y\u0131lda v\u00fccudun zarar g\u00f6ren veya i\u015flevini yitiren par\u00e7alar\u0131n\u0131n tamiri, yeniden yap\u0131land\u0131r\u0131lmas\u0131 ya da yerini almas\u0131 i\u00e7in \u00f6zel tasar\u0131ml\u0131 seramiklerin geli\u015ftirilmesi ve kullan\u0131m\u0131yla ger\u00e7ekle\u015fmi\u015f. …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1407,1403],"tags":[9146,9147,9154,9149,9145,9148,9144,9156,9133,9151,9152,4504,9150,2180,9157,9158,4505,9153,9155,5348],"class_list":["post-4066","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fen-ve-teknoloji-odevleri","category-odevler","tag-alumina","tag-biyoaktif-cam","tag-biyoaktif-seramikler","tag-biyoinert","tag-biyoseramikler","tag-biyoseramiklerin-dokular-ile-etkilesimi","tag-hidrojeller","tag-hidrojen-atomlari","tag-hidroksiapatit","tag-kalsiyumfosfat","tag-kalsiyumfosfat-seramikleri","tag-nisasta","tag-oksit-seramikleri","tag-ph","tag-polipropilen","tag-poliuretanlar","tag-seluloz","tag-silika","tag-trikalsiyum-fosfat","tag-zirkonya"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4066","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4066"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4066\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4066"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4066"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.islamidavet.com\/kutuphane\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4066"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}