Doç. Dr. Fatih ÇALIŞKAN - SABİS

Doç. Dr. Fatih ÇALIŞKAN
Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fak. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği EABD
BİYOSERAMİK MALZEMELER
Kaza, hastalık vb. gibi bir nedenden ötürü zarar görmüş veya işlevini tamamen yitirmiş olan vücut
doku ve organlarının tamir edilmesi veya yenilenmesi amacıyla faydalanılan malzemeler
‘Biyomalzeme’ olarak adlandırılmaktadır.
Biyomalzemelerin sahip olması beklenen özellikler ;
-
Yeterli mekanik mukavemet
Uygun ağırlık ve yoğunluk
Aşınmaya dirençli yüzey
Ses emici tasarım
Seri üretime elverişlilik
Estetik görünüm
Kimyasal kararlılık
Yeterli yorulma dayanımı
Biyouyum(güvenilirlik)
Bir biyomalzemenin şüphesiz taşıması gereken en önemli özellik ‘biyouyumluluk’tur. Vücuda
yerleştirilen bir malzemenin temas halinde olduğu dokular ve vücut sıvıları ile etkileşim göstererek
olumsuz yönde herhangi bir tepki vermemesi söz konusu malzemenin ‘biyouyumlu’ olduğunu
gösterir.
Doç. Dr. Fatih ÇALIŞKAN
Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fak. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği EABD
Biyomalzemelerin Sınıflandırılması
Metalik Biyomalzemeler ; altın , gümüş, vitalyum(Co-Cr-Mo alaşımı, paslanmaz çelik, Titanyum
ve alaşımları
Polimerik Biyomalzemeler ; Polietilen, Polimetil metakrilat, Politetrafloroetilen, Polietilen
tereftalat, Poliamidler
Biyokompozit Malzemeler ; Karbon fiber takviyeli polimer matrisler, Alümina-zirkonyahidroksiapatit biyokompozitleri, Karbon/grafit fiber takviyeli seramik matrisler
Biyoseramik Malzemeler
Biyoseramik Malzemelerin Sınıflandırılması
Oksit Seramikleri: Alümina (Al2O3) ve zirkonya (ZrO2).
Kalsiyum-fosfat seramikleri: Bunlar Kalsiyum ve fosfat atomlarının çoklu oksitleri şeklindeki
yapılardır. Hidroksiapatit, Ca5(PO4)3OH, Trikalsiyum fosfat, Ca3(PO4)2 ve oktakalsiyum fosfat
CaH(PO4)3.2OH bu yapılara örnek verilebilir.
Cam ve cam-seramikler: Silika (SiO2) temelli seramiklerdir. Cam seramikler Lityum/Alüminyum
veya Magnezyum/Alüminyum kristalleri içeren camlardır.
Biyoseramik malzemeler, temasta bulundukları vücut dokuları ile üç temel tipte reaksiyon
verebilmektedir: biyoinert, biyoaktif ve biyoemilebilir.
Doç. Dr. Fatih ÇALIŞKAN
Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fak. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği EABD
Biyoinert seramik malzemelerin çevresinde vücut dokuları ile temasa geçtikleri andan itibaren
ipliksi bir kapsül oluşmaya başlamakta ve bu kapsül, malzemenin etrafını tamamen sarmaktadır.
Biyoinert özellikteki seramiklere örnek olarak alümina (Al2O3), zirkonya (ZrO2) verilebilir.
Biyoaktif seramiklerin fonksiyon prensibi, çevresini saran vücut dokuları ile direkt olarak sıkı
biyokimyasal bağlar kurmaktır; dolayısıyla biyoinert seramik malzemelerde görülen ipliksi kapsül
oluşumu söz konusu değildir. İsminden de anlaşılacağı üzere biyoaktif seramik malzemelerin
biyolojik aktiviteleri yüksek olduğu için doku hücreleri içerisine doğru büyüme eğilim ve
yetenekleri çok iyidir.
Biyoaktif malzemeler, kemik ve dişler gibi sert dokuların yanısıra deri, kan damarları, kıkırdak
gibi yumuşak dokularla da bağ kurabilmektedir. Biyoaktif malzemelere örnek olarak hidroksiapatit
(HA) ve biyoaktif cam-seramikler verilebilir
Biyoemilebilir seramik malzemeler, Doku ile yer değiştirebilen malzemelerin verdiği tepki
şeklinde ifade edilebilmektedir. Bu tip malzemeler, vücut ortamında zamanla çözünerek kendisini
çevreleyen dokunun yerini almaktadır; ancak çözünme sonrasında herhangi bir toksik kalıntı
olmaması gerekmektedir. Biyoemilebilir bir malzeme ile doku arasındaki etkileşim en yüksek
seviyededir dolayısıyla vücuda yerleştirilen malzeme, zaman geçtikçe dokudan ayırt edilemez hale
gelmektedir.
Biyoemilebilir seramiklerin parçalandıkları zaman vücuda zararlı bileşenler bırakmayan
malzemeler olduğunu; ancak bu parçalanma sürecinin aynı zamanda malzemenin mekanik açıdan
zayıflama süreci olduğunu da belirtmek gerekmektedir.