Kemik doku iskeleleri için biyoaktif cam esaslı nanokompozit malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Canlılar, yaşam döngülerinin belirli evrelerinde hastalıklar, kazalar ve yaşlanmanın etkisiyle bazı doku ve organlarında işlev kaybı yaşamaya başlar. Bu sorunlar beraberinde iskelet sisteminde oluşan sıkıntıları da getirmektedir Kemiklerde oluşan çatlaklar, kırıklar veya uzuvların tamamen kaybedilmesine kadar gidebilen ciddi sağlık sorunları bu problemlerden bazılarıdır. Bu sıkıntıların giderilmesinde biyomalzemeler ve doku mühendisliği uygulamaları büyük rol oynamaktadır. Kullanılan biyomalzemeler hasarlı dokuya destek sağlayacak şekilde hazırlanabildiği gibi hasarlı dokunun yerini alıp dokunun bulunduğu bölgede tedaviyi başlatabilecek özelliklere de sahip olabilmektedir. Bu tez çalışmasında kemik doku mühendisliği ve hasarlı kemik dokularının tedavisinde kullanılan biyoaktif camlar sol-jel yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. Çalışmada katkı malzemeleri olarak doğal bir silika kaynağı olan diatomları içeren tortul bir kayaç türü olan diatomit ve alumina nanopartikülleri kullanılmıştır. Üretilen toz numunelerin karakterizasyonları yapılmış, ardından bu numunelerle polimer sünger kopyalama yöntemi kullanılarak kemik doku iskeleleri üretilmiştir. Doku iskelelerine L929 hücre hattı kullanılarak biyouyumluluk ve yapay vücut sıvısı (SBF) kullanılarak biyoaktivite analizleri yapılmış, yüzey morfolojileri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. 30 gün süreyle SBF içerisinde bekletilen doku iskelerinin hepsinin yüzeyinde apatit oluşumu gözlenmiştir olup buna ek olarak diatomit ile katkılanmış numunelerde apatit oluşma hızının ve yoğunluğunun daha fazla olduğu tespit edilmiştir. SBF'de bekletilmiş olan tüm numunelerin Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) sonuçlarında apatit oluşumuna karakteristik olan 550-600 cm-1 bandı ve X Işını Difraksiyon (XRD) sonuçlarında 26° ile 32°'de apatitleşmeye özgü pikler gözlenmiştir. L929 hücre hattı ile yapılan kültür ve sitotoksisite çalışmaları sonucunda malzeme morfolojisinin hücre tutunmasını destekleyici bir yapıda olduğu gözlenmiş ve malzemelerde uygulama esnasında negatif etkiye sebep olacak ciddi bir toksik etkiye rastlanmadığı görülmüştür. Çalışmada hazırlanan malzemeler kemik doku mühendisliği uygulamalarında kullanılacak malzemelerden beklenen özellikleri fazlasıyla göstermiş olup biyoaktif cama yapılan katkılar ile malzeme özelliklerinin arttırılmış olmasıyla tezin amacına uygun nanokompozit malzemeler üretilmiştir.