Manyetik nanoparçacıklı şekil hafızalı polimerler

Şekil hafızalı polimerler ve kompozitler ilaç salım sistemleri, damar cerrahisi ve implant araçları gibi biyomedikal alanlarda uygulanabilirlikleri açısından son yıllarda dikkat çekmeye başlamışlardır. Biyouyumlu olmaları, kolay üretilebilir olmaları, makul fiyatlı oluşları onları biyomedikal alanda kullanmak için elverişli birer seçenek haline getirir. Şekil hafızalı polimerler çevresel uyarılara cevap veren, ışık, elektrik, mıknatıs, harici ısıtma ya da elektromanyetik alan tarafından uygulanan indüktif ısıtma ile uyarılabilen malzemelerdir. Termal olarak uyarılan şekil hafızalı polimerlerin izlediği prosedür dört aşamadan oluşur. Bunlar, numunenin camsı geçiş sıcaklığı (Tg) üzerine ısıtılması, numuneye sıcaklığı Tg'nin üzerindeyken kuvvet uygulanması (yumuşama ve deformasyon), numunenin Tg'sinin altına soğutulması (şeklin korunması) ve son aşamada numunenin tekrar Tg'sinin üzerine ısıtılmasıdır (orijinal şeklin geri kazanımı). Bu çalışmada safken şekil hafızalı olmayan poli (DL - laktik - ko – glikolik asit) (PLGA) polimerine eklenen magnetit nanoparçacıkların harici ısıtılma sonucunda uyarılması ile biyobozunur ve biyouyumlu şekil hafızalı bir nanokompozit elde edilmiştir. Magnetit nanoparçacıkların, PLGA'in mekanik özelliklerini iyileştirdiği bulunmuştur. Ancak polimerin sertliği ve dayanıklılığındaki artışın belli bir konsantrasyondan sonra platoya ulaştığı gözlemlenmiş, bu da nanoparçacık kümeleşmelerine bağlanmıştır. Ayrıca elde edilen malzemelerin termal özellikleri de incelenmiş ve konvansiyonel ısıtma-soğutma döngüleri ile malzemenin şekil hafıza özelliği gösterdiği gösterilmiştir. Buna ek olarak, nanokompozite altın nanoparçacıklar eklenerek ile şekil hafızalı olma özelliğinin fototermal etki ile tetiklenebildiği ispatlanmıştır. Belirli bir sıcaklığa kadar konvansiyonel olarak ısıtılan altın nanoparçacık içeren manyetik nanokompozite yeşil lazer uygulanmış, PLGA içerisindeki altın nanoparçacıklarının fototermal ısımasından dolayı oluşan yerel sıcaklık değişimi floresan probu ile takip edilmiştir. Lazer ısıtmasıyla nanokompozitin şekil hafıza özelliği gösterdiği ortaya çıkarılmıştır. Magnetit ve altın nanoparçacık içeren bu yeni nanokompozit manyetik alanın yanı sıra konvansiyonel ve lazer ısıtması yolu ile şekil hafıza özelliği gösterebilmesi ile, biyomedikal uygulamalarda kullanılabilir.