Değişik kompozisyonlarda biyocam/kalsiyum sülfat temelli kompozit malzemelerin geliştiriilmesi, mekanik ve biyoetkinlik özelliklerinin incelenmesi

Date

2006

Author

Keskin, Dilek Esra
Tezcaner, Ayşen
Bilgili, Hasan
Geçit, Ruşen M.

Metadata

Show full item record

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Item Usage Stats

5
views

34
downloads

Kemik dokusu, organik ve inorganik içeriğinin mikro ve makro düzeydeki karmaşık uyumu nedeniyle taklit edilmesi en zor dokulardan biridir. Kemik dokusundaki bu bileşenlerin hiçbiri tek başına uygulandığında kemik hasarlarında yeterli iyileşme sağlayamamaktadır. Bu nedenle, bu dokuda tedavi amaçlı araştırmalar çoğunlukla kompozitlerle yapılmaktadır. Bu çalışmada kemik dokusuna uyumlu değişik inorganik (biyocam, kalsiyum sülfat) ve organik malzemeler (demineralize kemik matriksi, DKM, veya hiyaluronan) içeren polimerik, Poli(-kaprolakton)-PCL, biyokompozitler geliştirilmiş ve bunların hem hasarlı bölgeye gereken mekanik desteği sağlaması, hem de dokunun yeniden oluşumunu hızlandırması özellikleri araştırılmıştır. Biyokompozitler, PCL, PCL+Biyocam, PCL+Biyocam+DKM, PCL+Biyocam+Kalsiyum sülfat, PCL+Biyocam+Hiyaluronan karışımlarının kalıp içerisinde sıkıştırılmasıyla diskler şeklinde hazırlanmıştır. Biyokompozit disklerin yapısal bütünlüğü, bozunma özellikleri, madde kaybı, su tutma kapasitesi ve yüzey özellik değişimi in situ olarak araştırılmıştır. PCL+Biyocam+Hiyaluronan disklerinin su tutma yüzdesinin en yüksek olduğu ve bu grup dışındaki bütün kompozisyonlarda 6 hafta boyunca yapısal bütünlüğün (şeklin) korunduğu gözlenmiştir. Biyokompozitlerin mekanik özelliklerinin sıvı ortamda zamana karşı değişimi de basma testleri ile belirlenmiş, sonucunda sıfırıncı zamanda young modulünün PCL+BG < PCL < PCL+BG+CaS < PCL+BG+DKM < PCL+BG+HYA sırasıyla arttığı, ancak bu sıralamanın zaman içerisinde korunmadığı ve sadece ilk 2 grupta young modülündeki azalmanın başlangıçtakinin % 50’sinden az olduğu görülmüştür. Bu değişimin içerikle doğrudan ilintili olduğu ve disk içeriğindeki sıkıştılabilir özellikteki malzemeler (HYA-DKM-CaS) arttıkça young modüllerinin arttığı, bu tür malzemelerin uzaklaşması ile de zamanla azaldığı bulunmuştur. Disk yapımında kullanılan biyocamın ise sıkıştılabilirlik ve mekanik özelliğinin zayıf olması nedeniyle disklerin mekanik özelliklerini azalttığı gözlenmiştir. In vitro uygulamalarda, hazırlanan kompozit malzemelerinin biyouyumluluğu osteosarkoma (Saos) hücrelerinde sitotoksite testleri (mikroskobik incelemeler ve MTT hücre canlılık) ile incelenmiş implantlar biyouyumlu bulunmuştur. Bütün biyokompozit grupları tavşan bacaklarında oluşturulan hasarlara yerleştirilmiş ve 7 hafta sonunda kemiklerin radyoloji, bilgisayarlı tomografi, taramalı elektron mikroskopisi ve biyomekanik analizleri yapılmıştır. Bu analizlerle kemik-implant arafaz oluşumunun her grupta başladığı görülmüştür. Deneylerde PCL grubu beklenen sonuçlardan daha başarılı bir iyileşme göstermiştir. Bunun sebebi yapısının daha homojen ve durağan 7 olması ve kemik dokusuna bağlanmaya uyumlu düzgün bir yüzey oluşturması olarak düşünülmüştür. Nitekim, disklerden hızlı bir şekilde çıkışı olan fakat yine hızla ortamdan uzaklaşan malzemeler içeren gruplarda (kalsiyum sülfat, hyaluronan) implantın bağlanması ve arafazın kuvvetlenmesi aşamalarının daha zor olduğu görülmüştür. Bunun sonucu olarak faz arası bölgede mekanik özelliklerin PCL, PCL-BG, ve PCL-DKM gruplarında kuvvetli olduğu ve bunların içerisinde DKM grubunun en yüksek değerde olduğu görülmektedir. Ayrıca bütün gruplarda kemiğe yakın bölgelerde istatistiksel olarak anlamlı düzeyde boş defekt uygulanan gruptan farklılık gözlenmiştir. Bununla birlikte grupların hiçbirisinde arafaz kemik değerlerinin sağlıklı kemik düzeyine ulaşmadığı görülmektedir.

Subject Keywords

Kemik Iimplantları, Biyokompozit, Poli(epsilon-kaprolakton), Demineralize kemik matriksi, Biyocam, Hiyaluronan, Kalsiyum Sülfat, Biyoaktivite, Biyomekanik

URI

https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/T0RNME1EQT0
https://hdl.handle.net/11511/49626

Collections

Department of Engineering Sciences, Project and Design