Hidroksiapatit biyoseramiklerin biyomedikal uygulamaları

Biyomalzemeler, insan vücudundaki organ ya da dokuların işlevlerini yerine getirmek veya desteklemek amacıyla kullanılan malzemeler olup, metaller, seramikler, polimerler ve kompozitler olmak üzere 4 gruba ayrılırlar. Biyomalzemelerde en önemli özellik biyouyumluluk (vücutla uyuşabilir) olup, kendisini çevreleyen dokuların normal değişimlerine engel olmayan ve dokuda istenmeyen tepkiler (iltihaplanma, pıhtı vb.) oluşturmayan malzemelerdir. Metalik biyomalzemelerden olan titanyum ve titanyum alaşımları, kemikle bağlanması iyi olan ve doku tarafından kabul edilirliği yüksek olan biyomalzemelerdir Biyoseramiklerden biri olan ve klinikte en çok kullanılan; Hidroksiapatit (HA:Ca10(PO4)6(OH)2), kemik dokusunun inorganik yapısını oluşturan kalsiyum fosfat esaslı bir seramik olup, biyouyumluluğu nedeniyle yapay kemik olarak çeşitli protezlerin yapımında, çatlak ve kınk kemiklerin onarımında ve metalik biyomalzemelerin kaplanmasında kulanılmaktadır. Hidroksiapatit kaplanan implant malzemelerin eldesinde farklı yöntemler (plazma sprey, yüksek hız oksijen yakıt prosesi (high velocity oxy fuel spray), lazer ablation, sol-gel, electrophoresis, electrochemical vb.) kullanılmaktadır. Ancak, uygulamada bir takım sorunlarla karşılaşılmaktadır. Bu sorunların başında, özellikle kaplama tabakasının metale yapışma dayanımının düşük olması nedeniyle zamanla kaplamanın metal yüzeyinden ayrılması gelmektedir. Bu ise implant uygulanan hastalara yeniden bir tıbbi operasyon yapılmasına yol açmaktadır. Hem sağlık hem de maddi yönden istenmeyen bu durumun ortaya çıkması, HA kaplama ile metal yüzey arasındaki bağın, daha güçlü ve kararlı hale getirilmesi ile önlenebilecektir. Hidroksiapatit kaplamada kullanılan bu metotlarda, yukarıda bahsedilen sorunun yanısıra şu sorunlar da söz konusudur. Komplike hazırlık prosedürleri,. Gerek ana malzemede (Tİ6AI4V) gerekse de kaplama malzemesinde (HA) yapısal bozukluklara sebep olan yüksek sıcaklık uygulamaları,. Kaplamalarda HA'nın yanı sıra istenmeyen fazların oluşması,. Karmaşık ekipmanların kullanılması,. Maliyetlerinin yüksek olması,. Kaplama kalınlığına bağlı olarak yapışma dayanımı. Bu nedenlerden dolayı, yüksek sıcaklık uygulanmayan, sadece basit ekipmanlar ve basit işlemin uygulandığı biyouyumlu ortamda (insan vücut sıcaklığı 37°C ve pH=7.4 şartlarında) kimyasal çöktürme (in situ) metodu kullanılarak, HA kaplama gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada; farklı konsantrasyonlarda Yapay Beden Sıvıları (YBS) (SBF-Synthetic/Simulated Body Fluids) hazırlanmıştır, implant olarak yaygın kullanıma sahip Tİ6AI4V alaşımlı malzeme, (YBS) sıvısı içinde 30 gün, farklı konsantrasyonlarda bekletilmek sureti ile hidroksiapatit kaplandıktan sonra, kaplamanın mekanik özellikleri incelenmiştir. Kaplama malzemesinin kimyasal analizleri, X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskopisi (SEM) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kaplama kalınlıkları, optik mikroskop kullanılarak ölçülmüştür. Kaplama, arayüzey ve ana malzemeye ait mikro sertlik değerleri, alınmıştır. Yüzey pürüzlülük değerleri ölçülmüştür. Yüzeyde oluşan hidroksiapatit tabakası'nın, Tİ6AI4V malzemeye yapışma (çekme) dayanımı, ASTM F1501-95, kesme dayanımı ise, ASTM F 1658-95 standartlarına uygun olarak, çekme test cihazında yapılmıştır. Hidroksiapatit kaplı deney numunesi üzerinde; kaplama tabakasının, yüzeye bağlanma direncini ölçmek için çizme (scratch) işlemi, scratch test cihazı kullanılarak yapılmıştır. Deneyde kullanılan kaplanmamış numuneler, aparatlar ve HA Kaplanmış numunelere ait makro görüntüler de dijital fotoğraf makinesi kullanılarak çekilmiştir.Anahtar sözcükler Biyomalzemeler, Hidroksiapatit, Biyouyumluluk, Yapay Beden Sıvısı, Tİ6AI4V, Kaplama, Mekanik özellikler. vu