Kemik çimentolarında yumurta kabuğu zarı proteininin kullanımı

Sunulan tez çalışması kapsamında, protein katkılı kemik çimentolarının biyoçözünürlük ve mukavemet anlamında potansiyel vadettiği düşünülmektedir. Bu nedenle kalsiyum sülfat bazlı kemik çimentolarına (CSC) protein eklenmesiyle, çimentonun mekanik dayanımının değiştirilebilmesi ve CSC'lerde faz dönüşümlerinin sağlanabilmesi hedeflenmiştir. Her yıl milyonlarca ton atık olarak ortaya çıkan yumurta kabuğundan elde edilen yumurta kabuğu zarı (YKZ) yüksek oranda protein içeriğiyle CSC'lerle kullanılabilecek doğal bir biyomalzeme olarak seçilmiştir. Yumurta kabuklarından ayrılan YKZ'den % 62.57 verimle yumurta kabuğu zarı proteini (YKZP) elde edilmiş, kalsiyum sülfat (CaS) bazlı kemik çimentosu sentezlenerek kalsiyum sülfat dihidrat (CSD) ve kalsiyum sülfat hemihidrat (CSH) olmak üzere iki farklı CaS fazında toz elde edilmiş, elde edilen YKZP kullanılarak CSD ve CSH fazlarının mekanik dayanımına, morfolojisine ve yapısına katkısı incelenmiştir. Elde edilen YKZP, su ve CaCl2 sulu çözeltisi içerisine farklı katkı maddeleri eklenerek sertleşme çözeltileri hazırlanmış ve YKZP çözünürlük çalışmaları yapılmıştır. Hazırlanan sertleşme çözeltileri içerisinde en iyi çözünme sonuçlarına YKZP-Su, YKZP-Üre, YKZP-CaCl2(aq), filtrelenmiş YKZP-CaCl2(aq), YKZP- CaCl2(aq)-Üre ve filtrelenmiş YKZP-CaCl2(aq)-Üre karışımları ile ulaşılmıştır. CaS sentezi kısmında farklı fazlarda CaS tozu (PPTN1, PPTN2 ve PPTN3) üretilmiştir. Elde edilen PPTN1, PPTN2 ve PPTN3 tozlarının, yapılan analizleri ile sırasıyla CSH, CSD ve CSD fazları içerdiği belirlenmiştir. CSH fazı içeren PPTN1 tozuna CaCl2 sulu çözeltisinde YKZP eklenilmesi, yalnızca su veya su ve YKZP eklenilmesi durumundan % 45 fazla mekanik dayanım sağlamasına neden olduğu görülmüştür. CSH fazı içerdiği tespit edilen PPTN1 tozu su ile karıştırıldığında CSH fazında değişiklik olmazken su/YKZP ile karıştırıldığında yapısında az miktarda CSD fazının olduğu ve YKZP/CaCl2 sertleşme solüsyonu ile karıştırıldığında ise CSH faz yapısının tamamen CSD faz yapısına dönüştüğü görülmüştür. CSD fazı içeren PPTN3 tozuna YKZP eklenilmesi, su, su/YKZP/EtOH ve su/YKZP/Üre eklenilmesi durumundan yaklaşık % 240 fazla mekanik dayanım sağlanmasına neden olduğu görülmüştür. CSD fazı içeren PPTN3 tozu ile su, su/YKZP, su/YKZP/EtOH ve su/YKZP/üre ile karıştırıldığında CSD fazının değişmediği görülmüştür. CaCl2 sulu çözeltisinin CSD fazı içeren PPTN3 tozunun mekanik dayanımına etkisi olmadığı, CaCl2/YKZP ile karıştırıldığında CSD fazının mekanik dayanımını %300 fazla artırdığı görülmüştür. CSD fazı içeren PPTN3 tozu ile CaCl2 (aq), YKZP/CaCl2 ve YKZP/CaCl2/üre sertleşme solüsyonları karıştırıldığında CSD fazının değişmediği görülmüştür. Yapılan çalışmalarda CSH fazı ile başlayıp YKZP ve CaCl2 ile karıştırıldığında CSD fazına geçiş yapan çimentoların mekanik dayanımının arttığı, mekanik dayanımı düşük olan CSD fazının faz dönüşümüne uğramaksızın üzerine eklenen proteinin çözünürlüğü artırıldığında CaCl2 gibi +2 yüklü iyon değerliğindeki bir malzeme ile tepkimeye girdiğinde mekanik dayanımının arttığı ve oluşturulan CaS bazlı kemik çimento sisteminin kemik doku onarımında kemik çimentosu olarak kullanılmasının mümkün olduğu görülmektedir. Anahtar Kelimeler: kemik çimentosu, kalsiyum sülfat, yumurta kabuğu zarı proteini, protein çözünürlüğü, sertleşme solüsyonu, sertleşme reaksiyonu, sertleşme zamanı, enjekte edilebilirlik