Öz: Giriş: Günümüzde sağlık alanındaki birçok uygulamada biyomalzeme olarak kullanılan seramikler, karakteristik yapıları ve biyolojik ortamlara verdiği olumlu yanıtlar nedeniyle bu tür uygulamalarda önemli rol oynamaktadır. Seramik yapılı biyomalzemelerin üyelerinden olan biyoaktif camlar, vücut içerisinde yüksek biyoaktivite, yüksek biyouyumluluk ve uygun biyobozunurluk özelliklerine sahiptir. Biyoaktif camlar vücutta kemik dokuyla teması esnasında kimyasal bağ kurarken, osteokonduktif ve osteoindüktif özellikleri sayesinde yeni kemik oluşumuna destek ve yardımcı olur. Bu özellikleri sayesinde başta osteomyelit gibi birçok kemik hastalığının tedavisinde biyoaktif camlar sıklıkla kullanılmaktadır. Biyoaktif camlar kimyasal içeriğindeki bileşiklerin oranlarına göre adlandırılmaktadır ve S53P4 biyoaktif cam, FDA onaylı iki biyoaktif camdan biridir. Biyoaktif cam üretimi genellikle iki temel yöntem olan ergitme veya sol-jel yöntemi ile gerçekleştirilmektedir. Biyoaktif cam özelliklerinin kullanım amacına göre geliştirilmesi için bileşiminde farklı iyon katkıları kullanılabilmektedir. Literatürde iyon katkısı olarak birçok element kullanılmıştır. Bunlardan bazıları, Mg (kemik oluşumu için uyarıcı etki), Cu (antibakteriyel etki), Zn (hücre farklılaşmasına etkileyen enzimlerde ko-faktör), K (hücrelerde elektrolit dengesini kurma) şeklinde sıralanabilir. Amaç: Bu çalışmada, iyon katkılı ve iyon katkısız S53P4 biyoaktif camların üretilmesi ve iyon katkısının biyoaktif cam özelliklerine etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Kapsam: Yapılan bu çalışmada kemik doku mühendisliği uygulamaları için gerekli olan özelliklere sahip, biyolojik ortamlar ile uyumlu, biyoseramik katergorisinde yer alan biyoaktif camlar yer almaktadır. İyon katkısı içeren ve iyon katkısı içermeyen kimyasal yapıya sahip granül formlarda elde edilen 2 farklı biyoaktif cam grubu bulunmaktadır. Sınırlıklar: Araştırmada kullanılan ekipmanlar, üretim ve yapılan analizler için yeterli olup bu çalışmaya bir sınırlılık getirmemiştir. Yöntem: Çalışmada katkılı ve katkısız S53P4 biyoaktif camları ergitme yöntemiyle üretilmiştir. Cam numunelerinin kimyasalları hazırlanıp platin pota içerisinde, önce 1 saat 1400 ℃ derecede daha sonra iyi bir homojenizasyon elde etmek için 2 saat 1450 ℃ derecede ergitilmiştir. Üretilen biyoaktif cam örneklerinin yoğunluk, FT-IR, N2-Adsorpsiyon-Desorpsiyon, Vickers Sertlik analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca üretilen her iki biyoaktif cam numunelerinin yüzey görüntüleri SEM cihazı ile çekilmiştir. Görüntüler 100X, 500X, 1000X ve 2000X büyütmelerinde elde edilmiş ve numunelerin topografik yapısı hakkında kalitatif incelemeler gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Yapılan yoğunluk analizlerinde her iki biyoaktif cam örneğinin değeri 2,65 (g/cm3) olarak bulunmuştur. FT-IR analizi sonucunda iyon katkılı ve iyon katkısız biyoaktif cam numunelerinde aynı kimyasal bağ yapılarının (910 cm-1 civarındaki pik Si-O-Si asimetrik titreşimini, 1110-1120 cm-1 dalga boyuları arasındaki majör pik Si-O esneme titreşimini, 3000-3600 cm −1 arasında bulunan küçük geniş bant ise adsorbe su molekülleri ile ilişkili olarak -OH grubunu temsil etmektedir) bulunduğu gözlemlenmiştir. N2-Adsorpsiyon-Desorpsiyon analizi sonuçları doğrultusunda, her iki biyoaktif cam numunelerinin izotermleri incelendiği zaman, adsorpsiyon ve desorpsiyon eğrileri birbirine paralel olduğu görülmüştür. Ayrıca, katkısız ve katkılı S53P4 biyoaktif cam numunelerinin spesifik yüzey alanı (BET metodu ile) değerleri 0,071 ve 0,149 (m2/g) şeklindedir. Vickers Sertlik analizlerinin sonuçlarında ise katkısız S53P4 biyoaktif cam numunesi Vickers Sertlik değeri 387,8 (HV) iken, katkılı S53P4 biyoaktif cam numunesi için 499,5 (HV) olarak ölçülmüştür. İncelenen SEM görüntüleri doğrultusunda ise, her iki biyoaktif cam örneğinin de istenildiği gibi düz bir yüzeye sahip olduğu görülmüştür. Sonuç: Yapılan analizler ışığında, iyon katkılarının S53P4 biyoaktif cam numunelerinin yoğunluk değerine bir etkisi olmadığı ancak biyoaktif cam numunelerinin sertliğini arttırdığı görülmektedir. Ayrıca, iyon katkısının biyoaktif cam spesifik yüzey alanını iki kat artırdığı anlaşılmaktadır. FT-IR ve SEM analizlerinin sonucunda ise iyon katkılarının biyoaktif cam numunelerinin temel kimyasal yapısında ve morfolojisinde herhangi bir değişiklik meydana getirmediği söylenebilir. Bu çalışma kemik doku mühendisliği uygulamalarında amaca göre biyoaktif cam kullanımını belirlemede yardımcı olacaktır.
Anahtar Kelimeler: Biyoaktif Cam, S53P4, İyon Katkısı
|
