Biyouyumlu kemik çimentosu formülasyonlarının geliştirilmesi

Download
2008
Hasırcı, Nesrin
Hasırcı, Vasıf Nejat
Şerbetçi, Kemal
Akçınar, Orçun
Kemik çimentoları ortopedik cerrahide ve diş hekimliğinde kullanılmakta olup günümüzde ticari olarak en yaygın kullanılanlar polimetilmetakrilat (PMMA) temellidir. Ortopedik cerrahide kemik çimentosu, kemikteki hasarlı bölgelerin onarımında dolgu maddesi olarak; metal protez kullanımında kemik ile metal arasında mekanik bağlantıyı oluşturarak protezin stabilize edilmesini ve bu sayede kemik üzerindeki vücut yükünün homojen dağıtılmasını sağlamak amacıyla kullanılır. Akrilik kemik çimentoları iki kısımdan oluşmaktadır. Katı kısım PMMA partikülleri ve polimer başlatıcısı, sıvı kısım metilmetakrilat (MMA) monomeri ve polimerizasyon hızlandırıcısı içerir. PMMA kullanımında karşılaşılan en önemli problemler; çimentonun zaman içinde gevşemesi, mekanik dayanım yetersizliği dolayısıyla kırılması, ve sertleşme sırasında ekzotermik polimerizasyon sonucu yükselen sıcaklığın (~80°C) çevre dokuya zarar vermesidir. Kemik çimentosunun uzun süre kullanımı sırasında kırılmaması, kemik ile protez arasında oluşturduğu bağlantının gevşememesi ve polimerizasyon sırasında ortaya çıkan ısının dokularda hasara neden olmaması gerekir. Kemik çimentolarında tüm bu özellikleri etkileyen bazı parametreler vardır. Polimer/monomer oranı, PMMA partiküllerin boyutları, eklenen başlatıcı ve hızlandırıcının diğer maddelere oranları, formülasyona eklenen diğer katkı maddeleri bu parametrelerden bazılarıdır. Bu proje kapsamında; değişik kompozisyonlarda akrilik kemik çimentoları hazırlanmış, kompozisyona eklenen partiküllerin yüzeyleri oksijen plazma ile değiştirilerek ve yapıya biyouyumluluğu artırmak amacıyla hidroksiapatit (HA) ve/veya kitosan eklenerek ısıl, mekanik dayanım ve biyouyumluluk özellikleri iyileştirilmeye ve ticari olarak üretime gidebilecek ürün yapımına çalışılmıştır. Polimerizasyon sırasında oluşan ısı, bazı endotermik maddeler eklenerek ısının yayılması önlenmeye çalışılmıştır. Hazırlanan kompozisyonlarda, ısıl ve mekanik değişimler incelenip optimize edildikten sonra in vitro biyouyumluluk testleri xi yapılmıştır. Çalışmalarımızda, ticari olarak bulunan ve kullanılmakta olan CMW1 kemik çimentosu kontrol grubu olarak seçilmiştir. Laboratuvarımızda yapılan deneylerle CMW1 kemik çimentosunun kür sıcaklığı oldukça yüksek olarak 96°C, basma ve çekme dayanımı sırasıyla 100 MPa ve 20 MPa olarak bulunmuştur. Laboratuarımızda hazırlanan formülasyonlarda hidroksiapatit eklenip 50 W 5 dakika oksijen plazma uygulanan kemik çimentosunun basma dayanımı ve çekme dayanımı sırasıyla 94 MPa ve 27 MPa, kür sıcaklığı ise 76°C olarak bulunmuştur. Bu kompozisyona mekanik dayanımı arttırmak için kitosan ve zeolit eklendiğinde ise basma dayanımı 98 MPa’a kadar çıkmıştır. Sonuç olarak, laboratuvarlarımızda mekanik özellikleri ticari ürün olan CMW1’e benzer olan ve ısıl özellikleri CMW1’den çok daha iyi olan yeni kemik çimentosu formülasyonları hazırlanmıştır. Hücre kültür deneyleri ve in vivo uygulamalar da yeni sentezlenen kemik çimentolarının biyolojik ortam ile uyumlu olduğunu göstermiştir. Kitosan içeren kemik çimentoları farelere uygulanmış ve uygulamadan dört hafta sonra defektli kemik bölgesinde yeni osteoid yapımı gözlenmiştir.
Citation Formats
N. Hasırcı, V. N. Hasırcı, K. Şerbetçi, and O. Akçınar, “Biyouyumlu kemik çimentosu formülasyonlarının geliştirilmesi,” 2008. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/T1RZME56Yz0.