B yo malzemeler
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 14

BİYO MALZEMELER PowerPoint PPT Presentation


  • 375 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

BİYO MALZEMELER. SOL – JEL YÖNTEMİYLE İDROKSİAPATİT ÜRETİMİ. Hidroksiapatit (HA) nedir ?. Hidroksiapatit ,  dişlerin mine  ve  dentin  tabakası ve  kemikte  bulunan, kimyasal formülü Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2  olan  kalsiyum tuzudur. Oksijenle tepkimeye girmediği için yanmaz.

Download Presentation

BİYO MALZEMELER

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


B yo malzemeler

BİYO MALZEMELER

SOL – JEL YÖNTEMİYLE İDROKSİAPATİT ÜRETİMİ


Hidroksiapatit ha nedir

Hidroksiapatit (HA) nedir ?

  • Hidroksiapatit, dişlerinmine ve dentin tabakası ve kemikte bulunan, kimyasal formülü Ca10(PO4)6(OH)2 olan kalsiyum tuzudur.

  • Oksijenle tepkimeye girmediği için yanmaz.

  • Çelik burlarla veya zımparalamayla aşındırılamaz, sadece elmas ile aşındırılabilir.

  • Esnekliği az, neredeyse tamamen kırılgandır.

  • Doğada elmastan sonra bilinen en sert malzemedir.


B yo malzemeler

Hidroksiapatitbiyoaktif yapıda bir biyomalzemedir.

Tatsız ve kokusuzdur.

Organik çözücülerde çözünmez.

Asit çözeltileri hariç inorganik çözeltilerdede çözünmez.

Hidroksil (OH¯) iyonu, hidroksiapatiti yapıtaşlarına ayırabilir.

Sonuç olarak hidroksiapatitin yapısını, mekanik açıdan ancak elmas kimyasal açıdan ise kuvvetli asit değiştirebilir.


Biyo malzeme olarak hidroksiapatit

Biyo malzeme olarak hidroksiapatit

  • Kemik yapısının inorganik kısmını oluşturur.

  • Kalsiyum fosfat esaslı olan HA, biyouyumluluğu nedeniyle biyoseramik malzeme olarak ;

  • yapay kemik olarak çeşitli protezlerin yapımında

  • Kırık ve çatlak kemiklerin onarılmasında,

  • Metalik biyomalzemelerin kaplanmasında kullanılır.


Ha n n mekanik zellikleri

HA’ nın mekanik özellikleri


B yo malzemeler

HA’nın en onemliozellikleri arasında mukemmel biyolojik uyumluluğu onde gelir.

HA, sert dokularla direk kimyasal bağ kurar.

HA partikullerinin yada gozenekli blokların kemiğe yerlestirilmesinde; yeni doku, 4–8 haftada şekillenir.

HA gozenekli yapısı; hucrelerin, gozeneklerinicine doğru buyumesinden dolayı, dokuların implanta nüfuz etmesini sağlar.

Ayrıca HA'nın yapısındaki gozenekler, bir kanallar sistemi gibi davranıp, kemik yapıya kanın ve diğer önemli vücut sıvılarının ulaşmasını sağlar.

HA’nın osteokonduktifozellikleri de implantların kemiğe sıkı yapısmasına ortam ve olanak sağlar


B yo malzemeler

Kemik yapısı

HA yapısı

Ayrıca HA’nın lokal buyumefaktorlerine, ozellikle kemik proteinlerine karsı kuvvetli kimyasal bağlanma eğilimi olduğu saptanmıştır.

HA non-toksik (zehir etkisi olmayan) [9] ozellikleresahip olması sayesinde meydana gelebilecek vucut reaksiyonları da minimumdur.


B yo malzemeler

Sol- jel yöntemiyle HA üretimi

Metaller ve alaşımları, yüksek mekanik özelliklerinden dolayı anatomik yapıların yenilenmesinde kullanılmaktadır.

Ancak metalik implantların çoğunun insan vücudunda bozunması, klinik olarak kullanılabilen metalleri,paslanmaz çelikler, kobalt-krom ve titanyum alaşımları ile

sınırlandırmıştır.

Bu metalik implantların vücut içindeki sürekliliği dinamik bir ortam olan yaşayan hücrelere dokulara ve biyolojik sıvılarına maruz kaldıklarından oldukça önemlidir.

316L tipi paslanmaz çelikler korozyon direnci mekanik özellikleri ve düşük maliyetleri bakımından ortopedik cerrahi alanında geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Ancak klinik bulgular malzemenin insan vücudunda bölgesel korozyona uğrayıp implant çevresindeki dokulara metal iyonları saldığını göstermiştir.

Metalik implantlarda yaşanan hasar olaylarından dolayı bu alaşımlarda biyouyumluluğa,

korozyona dirençli kaplamalara ve yüzey modifikasyonuna gereksinim duyulmaktadır


B yo malzemeler

İmplant yüzeyinin direkt olarak kemikle temasta olması, gözenekli yüzey üzerine kemik büyümesi (bone ingrowth), biyoaktif protez yüzeyi ile kemik arasında biyolojik

bağlanmanın gerçekleşmesi veya bu durumların kombinasyonunun gerçekleşmesi çimentosuz ortopedik implant uygulamalarını başarılı hale getirmektedir Bu nedenle 1960’ların sonlarında, yük taşıyıcı implantlarda biyolojik bağlanma olgusu ile birlikte hidroksiapatit[HA: Ca10(PO4)6(OH)2] ve CaP kaplamaların kullanımına gidilmiştir

Daha iyi mekanik özellikler gösteren malzemelerle birlikte kullanımı HA seramiklerin

kırılma tokluğu ve elastisite modülü dezavantajını ortadan kaldırarak, bunların daha ağır yüklerin söz konusu olduğu uygulamalarda rahatça kullanılabilmesini sağlamıştır.

Bu nedenle hidroksiapatitin kaplama şeklinde üretilmesi avantaj sağlamaktadır

Sentetik olarak üretilen ve kemiğin ana inorganik bileşeni olan HA, yük taşıyan

implantın doğal kemik dokusuna sabitlenmesini iyileştirmek için biyoseramik bir kaplama olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

HA, kemiğin büyümesini ve implant ara yüzeyine bağlanmasını teşvik edip, implantın sabitlenmesini hızlandırarak, bir yandan cerrahi işlem gören hastaların iyileşme sürecini hızlandırırken diğer yandan vücut içindeki ömrünü ve dayanımını geliştirmektedir.

Günümüzde HA kaplamaları implantyüzeyine uygulamada plazma püskürtme, saçılma, elektrolitik çöktürme, lazer ve sol-jel kaplama teknikleri kullanılmaktadır


B yo malzemeler

Sol-jel, vakum dışı kimyasal bir metot olup, atomik boyutta karışım sağladığı

için homojenlik artmaktadır. Çok yönlü bir yöntem olan sol-jel sıvı fazın (sol) katı faza (jel) dönüşümünü içeren bir sistemdir.

Sol’un hazırlanmasında başlangıç kimyasalları olarak genellikle inorganik metal tuzları veya organik metal bileşikleri kullanılır.

Sol-jel işleminde başlangıç kimyasalı hidroliz ve polimerizasyon işlemlerine

tabi tutularak, koloidal süspansiyon veya ‘sol’ elde edilir.

Altlık üzerine sol’un çöktürülmesi ve bunu takiben uygulanan kurutma ve ısıl işlem ile nihai kaplama elde edilmiş olur.

Yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulmaması, özellikle kullanılan metal altlıklarda mekanik bozunmaya ya da faz dönüşümüne neden olmaması sol-jel yönteminin

önemli bir avantajıdır.

Bu özelliklerinden dolayı çeşitli şekil ve büyüklükteki yüzeylere kolaylıkla

uygulanabilmektedir.

Bu nedenle sol-jel yöntemi, metal üzerinde uzun dönem kararlılığa sahip,

yüksek kalitede ince HAP filmlerin hazırlanmasında en esnek ve ticari açıdan geleceği parlak bir teknik olarak düşünülmektedir.


B yo malzemeler

Kaplamanın yapılışı; 316L implant kalite paslanmaz çelik numuneler

sırasıyla 240, 400, 800, 1000, 1200 ve 2400 kalite SiC zımparadan geçirildikten sonar 3 μm’ luk elmas pasta ile parlatılarak çiziksiz ayna parlaklığında yüzey elde edilmiştir.

Kaplama işleminden önce altlıklar asetonun içinde ultrasonik olarak temizlenmiştir.

Çözelti hazırlama aşamasında kalsiyum (Ca) başlangıç kimyasalı olarak kalsiyum nitrat [Ca(NO3)2.4H2O], fosfor (P) başlangıç kimyasalıolarak trietilfosfit [C6H15O3P], Ca/P molar oranıHAP’a ait stokiometri olan 1,67’yi sağlayacak miktarlarda kullanıldı. Çözücü olarak saf su ile etanol kullanılmıştır. Trietilfosfitin saf su içerisinde 24 saat boyunca sürekli karıştırılmak suretiyle hidrolize olması sağlanmış, daha sonra bu çözeltiye etanolde çözülmüş 4M kalsiyum nitrat çözeltisi titrasyon yöntemiyle ilave edilmiştir.

Elde edilen saydam karışım 20 dakika boyunca karıştırılmıştır. Daha sonra oda ortamında statik olarak 24 saat boyunca yaşlandırma işlemine tabi tutulmuştur

Altlıkların çözeltiye daldırılması ile üzerine çözeltinin çöktürülmesi sağlanarak kaplama işlemi gerçekleştirildikten sonra numuneler 80°C’de kurutma işlemine tabi tutulmuştur.

Daha sonra bu numunelerkaplama morfolojisindeki değişiklikleri incelemek amacıyla 400, 500 ve 600°C sıcaklıklarda ısıl işlemine tabi tutulmuştur. Kaplamaların üretim akış şeması Şekil 1’de verilmektedir.


B yo malzemeler

Şekil 1. Sol-jel yöntemiyle HAP kaplamaların üretim akış şeması


B yo malzemeler

Tüm numuneler ısıl işlem sonrası fırın ortamında soğumaya bırakılmıştır. Üretilen HA kaplamaların yüzey morfolojisini incelemede taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. SEM ile birlikte çalışan EDS, kaplama yüzeyinin elementsel dağılımı hakkında bilgi toplamak amacıyla kullanılmıştır.

Böylece elde edilen kaplamada HAP fazının karakteristik özelliği olan Ca/P=1,67

molar oranı (ağırlıkça Ca/P= 2,16) incelenmiştir.


B yo malzemeler

TEŞEKKÜRLER

HAKAN ASLANHAN

1311100045


  • Login