Synthesis of calcium carbonate particles for biomedical applications

Kalsiyum karbonat (CaCO3) parçacıklar, biyouyumluluk ve biyoçözünürlük özellikleri nedeniyle biyomedikal uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. CaCO3 parçacıklardan biyomedikal uygulamalarda etkin olarak yararlanabilmek için, fiziksel ve kimyasal özelliklerin sistematik olarak kontrol edilmesi gerekmektedir. Ancak, bu amaç üç farklı susuz CaCO3 polimorfu bulunması ve polimorfların kompleks kristalizasyon davranışı nedeniyle zorlayıcıdır. Bu tezde, CaCO3 parçacıkların özelliklerini kontrol edebilmek için farklı ortamlar kullanılmıştır. Prekürsör solüsyonların sahip olduğu sıcaklık ve etilen glikol oranlarının değiştirilmesiyle birlikte, parçacıkların vaterit veya aragonit miktarları yükseltilmiş ve ortalama parçacık boyutu küçültülmüştür. Ek olarak, prekürsör solüsyonların pH ve [Ca2+]:[CO32-] oranları ayarlanarak, farklı morfolojilere sahip vaterit ve kalsit parçacıklar sentezlenmiştir. Kontrol deneyleriyle birlikte, etilen glikol kontrasyonu ve solüsyon pH değerinin CaCO3 parçacık özelliklerine olan etkisi karşılaştırılmıştır. Sentezlenen vaterit, aragonit ve kalsit parçacıkların ortopedi uygulamalarında kullanılmasını incelemek için, insan kemik hücreleri ile in vitro deneyler yürütülmüştür. Ayrıca, ortopedi uygulamalarına yönelik içi boş CaCO3 mikroküreler elde etmek için bir inert gaz yöntemi kullanılmıştır. Biyomedikal uygulamalar için gereken fiziksel ve kimyasal parçacık özelliklerinin çeşitli olması nedeniyle, bu tezdeki bulgular farklı özelliklere sahip CaCO3 parçacık elde edilebilmesi için güvenilir sentez yolları belirlenmesine katkı sağlamıştır.