Yüksek yoğunluklu polietilen-hidroksiapatit (YYPE-HA) nanokompozit sistemlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EYÜP KARACA
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): MURAT ŞEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İnsanların daha iyi bir yaşam sürebilmesi için yüzyıllardır implant malzeme geliştirilmeye önem verilmiştir. İmplant malzeme olarak metal, seramik, polimer ve kompozit malzemeler yaygın olarak kullanılmaktadır. Polimerler hazırlama, kullanım ve işleme kolaylığı, malzeme çeşitliliği vb. nedenleri ile sıklıkla tercih edilmektedir. Polimerlerin bu gibi avantajlarına rağmen implant malzemelerin doğasıyla uyumlu hale getirilebilmesi için geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu yüzden organik kısmı polimerler ve inorganik kısmı hidroksiapatitden oluşan kompozit karışımların hazırlanması önem kazanmaktadır. Hidroksiapatit kemiğin ana bileşiminde olması ve yüzeyin gözenekliliğinin kemik büyümesine ortam sağlaması nedeni ile önemli avantajlar sağlamaktadır. Kompozitlerdeki dolgu malzemelerinin kompozit ara yüzeyine uyumluluğunu geliştirmek için uyumlaştırıcılar kullanılmaktadır. Bunların yanında nano katkıların kullanılması da diğer katkılara göre daha geniş yüzey alanı ve daha iyi dağılım sağladığı için polimerlerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesinde daha etkin olmaktadır. Bu malzemelerin fiziksel olarak da uyumlu olabilmesi için dayanıklılığının ve yapısal özelliklerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Malzemenin bulunduğu çevre ile benzer gözeneklilikte ve yapısal özelliklerde olması da hedeflenmektedir. Ayrıca implant malzemelerin aşınması nedeniyle vücutta oluşacak toksikolojik etki gösterebilen atıklar da önemli bir sorundur. Bu atıkların zararlı etkilerinin kontrol edilmesi gerekmektedir. Bundan dolayı dayanıklı, biyo-uyumlu, bulunduğu çevreye benzer ve zararsız yeni implant malzemelerin geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada çene ve kafatası cerrahisinde ticari olarak kullanılan implant malzemelerin kimyasal yapısı ve eriyik akış değerleri incelenerek yüksek yoğunluklu polietilenle (YYPE) çalışılmasına karar verilmiştir. Kompozit malzeme elde etmek için hidroksipatitin (HA) ve yüksek yoğunluklu polietilenin (YYPE) farklı formülasyonlarda karıştırılması ile hazırlanan karışımlar kimyasal ve mekanik yöntemle karakterize edilmiştir. Karışımın uyumluluğunu ve mekanik dayanımını arttırmak için maleik anhidrit aşılanmış yüksek yoğunluklu polietilen hidroksiapatit kompozit sistemler hazırlanmıştır. Yüksek yoğunluklu polietilen ve hidroksiapatit kompozit sistemine poli(hedral oligomerik silseskioksan) (POSS) eklenerek kompozit sistemin hem mekanik dayanımının hem de organik-inorganik bileşenler arasındaki uyumluluğunun arttırılması hedeflenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonunda maleik andihrit aşılanmış YYPE ve HA kullanılarak hazırlanan kompozit sistemlerin mekanik özelliklerinin ticari implantların özelliklerine yakın olduğu görülmüştür. Hazırlanan malzemelerin vücutta uyumluluğu sitotoksite deneyleriyle incelenmiştir. Sonuç olarak mikro ve nanoboyuta sahip HA kullanılarak hazırlanan YYPE-g-MA+HA kompozitlerinin toksik özelliliğinin olmadığı tespit edilmiştir. Hazırlanan kompozit sistemlerin gelecekte kemik doku mühendisliğinde kullanım alanı bulabilecek potansiyel malzemeler olduğu sonucuna varılmıştır.