Biyocam takviyeli hidroksiapatit kompozitlerinin geliştirilmesi
The Improvement of bioglass reinforced hydroxyapatite composites
- Tez No: 142823
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
BİYOCAM TAKVİYELİ HİDROKSİAPATİT KOMPOZİTLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ ÖZET Kemiğin yerine ikame eden malzemeler implant malzeme olarak isimlendirilirler. Kalça, diz, diş protezleri, kalp kapakçıkları bazı implant malzeme örnekleridir ve bu malzemeler biyomalzeme olarak da isimlendirilirler. Metal, seramik, polimer, kompozit esaslı olabilen bu malzemeler ortalama otuz yıllık bir geçmişe sahiptir. Implant malzemenin canlı vücudunda biyolojik aktiviteyi teşvik edecek şekilde tasarlanmış olması gerekmektedir. Biyoaktivite, terimi kemik dokusu ile uyumlu bir reaksiyon tabakası oluşturabilme kabiliyetini ifade etmek için kullanılan bir kavramdır. Uygulamada amaç; implantm dış yüzeyinde; kemik hammaddesi hidroksiapatit ile uyumlu, kalsiyum ve fosfor açısından zengin bir reaksiyon tabakasının oluşmasının sağlayarak kemik dokusu ile implant malzeme arasında hızlı bir bağlanma oluşmasını sağlanmaktır. Deneysel çalışmaların ilerleyen aşamaları seramik malzemelerin uygun bileşimlerinin biyolojik aktivite açısından metallere kıyasla çok üstün sonuçlar verdiğini göstermiştir. Biyoseramik olarak tanrmlanan cam ve cam seramik malzemeler değişik oranda kalsiyum, fosfor, silisyum ve diğer mineraller ile bunların oksitlerini içeren metal olmayan malzemelerdir. Kompozitler malzemelerin geliştirilmesindeki amaç tek başlarına hiç bir malzemenin gösteremeyeceği özelliklerin elde edilmesidir. Hidroksiapatit, insan vücuduyla iyi biyouyumluluk göstermektedir fakat düşük mekanik özelliklerinden ötürü yük altındaki bölgelerde kullamlamamaktadrr. Hench tarafından yaklaşık 30 yıl önce geliştirilen biyoaktif camlar oldukça iyi biyolojik uyumluluk ve biyoaktivite göstermektedir. HA ile biyoaktif camların kombinasyonu biyolojik bozunma göstermeksizin mekanik özelliklerin gelişmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada ağırlıkça %2.5, 5 ve 10 biyocam (45S5) içeren hidroksiapatit kompozitlerin değişik sıcaklıklarda sinterlenerek mekanik özelliklerinin geliştirilmesi araştırılmıştır. İnsan dişlerinden doğal olarak elde edilen hidroksiapatite ağırlıkça % 2.5, 5 ve 10 oranlarında katılan biyocamla elde edilen karışımlar 1100, 1200 ve 1300°C de 4 saat sinterlenerek kompozitler elde edilmiştir. Optimum sinterleme sıcaklığının bulunması için, mikrosertlik ölçümleri, yoğunluk ve basma testleri yapılmış, taramalı elektron mikroskobu ve x-ışını difraktometresi ile mikroyapı karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Biyoaktivite karakterizasyonu ile de yapay vücut sıvısı içerisine konan numunelerin normal kemik dokusu ile karşılaştırılması gerçeldeştirilmiştir. Sonuç olarak, ağırlıkça %10 biyocam içeren hidroksiapatit kompozitlerinin 1200°C'de dört saat sinterlenmesiyle ortalama 383 HV mikrosertlik, d = 2.72g/cm3 ortalama yoğunluk ve CTavr = 83 MPa basma mukavemeti elde edilmiştir. Mekanik özelliklerin gelişimi Ca5(P04)2Si02 esaslı fazlarının oluşumuyla açıklanabilir. Bununla beraber sinterleme sıcaklığının 1300°C'ye yükselmesiyle Na2HP04.7H20 fazının oluşumu ise mekanik özelliklerin düşmesine neden olmaktadır. ıx
Özet (Çeviri)
IMPROVEMENT OF BIOGLASS REINFOCED HYDROXYAPATITE COMPOSITES SUMMARY Materials that can substitute the bone are named as implant materials. Hip, knee, teeth prosthesis, heart valves are all examples of implant materials and are called biomaterials. Biomaterials, which have had the greatest developments in the last 30 years, can be based either on metals, ceramics, polimers or composites. The purpose of improving composite materials is that composites can exhibit properties that a material can not inhibit just by itself. Hydroxyapatite shows good biocompatibility with the body but can not be used at load bearing parts in the body due to it's low mechanical properties. Bioglasses that have been developed by Hench about 30 years ago, exhibit both good biocompatibility and bioactivity. The combination of HA and bioglass provides better mechanical properties without the formation of any toxic reaction. In this study the mechanical properties of hydroxyapatite containing 2.5, 5 and 10 % bioglass (45S5) which were sintered at different temperatures was investigated. First of all hydroxyapatite obtained from extracted human teeth was mixed with 2,5, 5 and 10% bioglass respectively. After compaction they were sintered at 1100, 1200°C ve 1300°C for four hours. In order to find the optimum sintering temperature, microhardness, density and compression tests were carried out and the materials were characterized by scanning electron microscopy and X-ray analysis. By the bioactivity characterization, specimens were kept in a simulated body fluid for maximum 4 weeks and compared to normal bone tissue. The optimum results were obtained with the specimen containing 10 wt % Bioglass and sintered at 1200°C'de with 383 HV average microhardness, d = 2.72 g/cm^ average density and cjavr = 83 MPa compression strength. The improvement of the mechanical properties can be explained by the new occurring Cas(P04)2Si02 based phases. Moreover, with increasing the sintering temperature to 1300°C the formation of the phase Na2HP04.7H20 lowers the mechanical properties. x
Benzer Tezler
- Biyocam ve hidroksiapatit içeren titanyum matrisli kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of titanium matrix composites containing bioglass and hydroxyapatite
GÜL KARAALİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN AKGÜL
- Magnezyum florür katkılı sığır hidroksiapatit esaslı kompozit biyomalzeme üretim ve karakterizasyonu
Production and characterization of magnesium fluoride doped bovine hydroxyapetite composites
NİGAR DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Karbon nano tüp takviyeli biyoaktif seramik tozlarının sentezi, karakterizasyonu ve Ti-6Al-4V alaşımı üzerine kaplanması
Synthesis of carbon nanotube reinforced bioactive ceramic powders and electrophoretic deposition on Ti-6Al-4V alloys
CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
Doktora
Türkçe
2011
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENGİZ KAYA
- Hidroksiapatit esaslı zeolit/biyocam hibrit kompozit malzamenin hidrotermal yöntemle insan dişi üzerine kaplanması
Coating of hydroxyapatite based zeolite / bioglass hybrid composite material on human female by hydrothermal method
BÜŞRA ÖNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHTAP MURATOĞLU
- Sıvı hayvan gübresi ile zenginleştirilmiş biyoçarların ekmeklik buğdayın gelişimi, besin elementi alımı ve toprak kalitesine etkileri
Effects of liquid manure enriched biochars on growth of bread wheat, nutrient uptake and soil quality
ELİF GÜNAL
Doktora
Türkçe
2018
ZiraatTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL ERDEM