HİBRİT ŞEKİLLENDİRME TEKNİĞİ İLE BİYOMİMETİK DOKU İSKELESİ ÜRETİMİ


Çelik D., Üstündağ C. B.

2 nd International Congress of Updates in Biomedical Engineering, İstanbul, Türkiye, 18 Eylül - 19 Kasım 2020, ss.36-37

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.36-37

Özet

Kemik hastalıkları, koruma ve desteklik gibi yapısal işlevleri yanında homeostaza katkısından dolayı bireyin yaşam kalitesini olumsuz etkilemektedir. Dünya genelinde son zamanlarda çeşitli hastalıklara ve travmalara bağlı olarak kemik hasarlarında artışlar yaşanmaktadır. Kemik doku zedelenmelerinde geleneksel tedavi yöntemleri olarak otograft, allograft, zenogreft kemik transplantasyonu gibi metodlara başvurulmakta fakat bu yöntemler sahip oldukları dezavantajlardan dolayı etkin tedavi yöntemi olarak kullanılamamaktadırlar. Söz konusu problemleri aşabilmek için kemik doku mühendisliği çalışmaları, bu alanda umut vaadetmektedir. Kemik doku mühendisliği alanına katkı sağlaması amaçlanan bu çalışmada, özgün kalıp tasarımı ve hibrit şekillendirme tekniğinden yararlanılmış ve hidroksiapatit (HA) biyoseramikler kemik formunda taklit edilerek geliştirilmiştir. Toz HA üretiminde yaş kimyasal çöktürme yöntemi kullanılmıştır. Bu çalışmada literatürde de ilk kez uygulanmış olan hibrit şekillendirme yöntemleri; slip döküm ve dondurarak kurutma teknikleridir. Slip döküm tekniği yüksek yoğunluklu değerlerde, güvenilir seramik gövdelerin elde edilmesini sağlamaktadır ve kemik kompakt tabakanın taklit edilmesinde kullanılmıştır. Dondurarak kurutma yöntemi ile üç boyutlu olarak birbirine bağlı ve iyi tanımlanmış por yapıları üretilebileceği için trabeküler tabakanın taklit edilmesinde kullanılmıştır. Elde edilen doku iskelelerinin karakterizasyonunda FTIR, DLS, XRD, TG-DTA, BET, He Piknometresi ve SEM analiz yöntemleri kullanılmıştır. DLS sonuçlarına göre, hidroksiapatit parçacık boyutu 137.8 nm olarak bulunmuştur. Hibrit iskele için optimum sinterleme sıcaklığı 1300 °C olarak belirlendi. HA tozunun özgül yüzey alanı BET analizi ile 55.11 m2/g olarak ölçülmüştür. Hibrit iskele için toplam açık gözeneklilik % 69.9 olarak hesaplanmıştır. Hidroksiapatit biyomalzemenin tasarımı; slip döküm yöntemi ile kemiğin yoğun dış kısmı, dondurarak kurutma yöntemi ile süngerimsi iç kısmı taklit edilerek başarıyla tamamlanmıştır. Bu sonuçlar SEM analizi ve He piknometresi ile gösterilmiştir. Elde edilen iskelenin morfolojik özellikleri sayesinde vaskülarizasyon, osteoindüksiyon ve osteokondüksiyonu destekleyebilecek uygun gözenekliliğe sahip olduğu kanıtlanmıştır. Doğal kemiğe en yakın özelliklere sahip olan, yük taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan kemikler için uygulanabilen biyomimetik iskele, hibrit tasarım sayesinde geliştirilmiştir.