Bir cam-seramik biyomalzemenin üretimi, tanımlanması ve biyolojik etkilerinin canlı-dışı ve canlı-içi ortamda değerlendirilmesi

Abstract

Amaç: Cam-seramikler kemik yerine kullanılabilen, genellikle sol-jel yöntemiyle elde edilen biyomalzemelerdir. Kemik dokusu ile organik bağlarla bütünleşmesi (osteoentegrasyon) önemli özellikleridir. Bu çalışmada bir biyocam-seramik üretilerek, yapısal özellikleri ve canlı-dışı (in vitro) ve canlı-içi (in vivo) biyolojik etkileri değerlendirildi. Çalışma planı: Sol-jel toz sentezi yöntemiyle, tetraetilortosilikat, dibütilfosfat, magnezyum ve kalsiyum nitrat kullanılarak, 30SiO2-17MgO-53Ca3(PO4)2 formülüne yakın cam seramik elde edildi. Örneklere 1100 °C’ye kadar sıcaklık uygulanarak, mikroyapıları ve oluşan kristal fazlar taramalı elektron mikroskobu ve X-ışını kırınımı (difraksiyon) (XRD) ile incelendi. Canlı-dışı test için, cam-seramik örnekleri 10, 30 ve 40 gün süreyle, plazma içindeki iyonları içeren yapay vücut sıvısı (YVS) içinde bekletildi. Daha sonra, XRD ile incelendi. Son olarak, canlı-içi test için örnekler Sprague-Dawley türü sıçanların tibia kemiklerine gömülerek kemik dokusu ile 4, 6 ve 8 haftalık sürelerde bütünleşmesi incelendi. Sonuçlar: Üretilen cam-seramikte sıcaklık artmasıyla kristal fazların büyüdüğü görüldü. Yapay vücut sıvısı içinde 10 gün bekletilmiş örneklerde XRD’de değişiklik olmazken, 30 ve 40 gün bekletilen örneklerin 2. ve 3. derece kristal evrelerinde hidroksiapatit kristal oluşumu gözlendi. Canlı-içi deney sonuçları, cam-seramiğin kemiksi dokunun yerini almaya ileri derecede yatkın olduğunu ve sekiz hafta içinde kemik ile bütünleştiğini gösterdi. Çıkarımlar:Ürettiğimiz cam-seramik yüzey -reaktiftir ve ortopedide kemik yerini tutucu malzeme olarak kullanılabilir.