Fe+3 İyonu Katkılı β-TCP Tozlarının Mikrodalga Destekli Sentez Yöntemiyle Üretilmesi ve Toz Özelliklerinin Karakterizasyonu

TÜBİTAK Projesi, 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı, 2025 - 2026

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Destek Programı: 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı
Başlama Tarihi: Nisan 2025
Bitiş Tarihi: Nisan 2026

Proje Özeti

Biyomalzemeler vücutta görevini bir ölçüde ya da tamamen yerine getirememe durumunda olan doku ve organların tedavisi ve/veya yenilenmesi amacıyla kullanılan malzemelerdir. Biyoseramikler biyomalzemelerin önemli bir sınıfı olup yüksek biyouyumluluk, kimyasal dayanım, aşınma dayanımı vb. nitelikleri sayesinde ortopedik ve dental uygulamalarda sıkça yer almaktadır. β-trikalsiyum fosfat (β-Ca₃₍PO₄)₂, β-TCP) da biyoemilebilir tipte malzeme-doku reaksiyonu veren bir biyoseramik malzemedir ve kemik rejenerasyonu tedavilerinde geniş çapta kullanım alanına sahiptir. Ayrıca β-TCP’ye farklı iyonlarla katkılama yapılarak yeni özellikler kazandırılması ve/veya sert doku yenileme performansının arttırılması da mümkündür. Önerilen projede de β-TCP yapısına demir iyonu (Fe⁺³) katkısının yapılması hedeflenmektedir. Fe⁺³ iyonunun β-TCP tozlarının vücuttaki emilim hızını arttırmak suretiyle kemik hücrelerinin malzeme yüzeyine yapışma ve çoğalma davranışına yardımcı ve böylelikle iyileşmeye destek olması beklenmektedir.

β-TCP fazını elde etmek için çeşitli yöntemler bulunmaktadır. Bu proje çalışmasında ise klasik yaş metotların aksine daha az aşamalı, kısa, pratik ve küçük partikül boyutlarında toz eldesini mümkün kılan mikrodalga destekli sentez yöntemi kullanılarak Fe⁺³ katkılı β-TCP tozları üretilecektir. Deneysel süreç sırasıyla kalsiyum+demir ve fosfor kaynağı çözeltilerinin hazırlanması, çözeltilerin karıştırılması ve karışımın modifiye edilmiş bir ev tipi mikrodalga fırın içerisinde mikrodalga ışımasına tabii tutulması, açığa çıkan süspansiyonun santrifüj edilmesi & yıkanması, yaş çökeltinin kurutulması ve son olarak da kalsine edilmesi adımlarından oluşmaktadır.

Üretilen Fe⁺³ katkılı β-TCP partiküllerine uygulanması planlanan karakterizasyonlar kapsamında ise kimyasal faz tespiti için X-Işını Difraksiyonu (XRD), moleküler bağ tayini için Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometresi (FT-IR), yüzey özelliklerinin incelenmesi ve elementel haritalama için sırasıyla Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS) ve termal özelliklerin belirlenmesi için Diferansiyel Termal Analiz ile Termogravimetrik analiz (DTA/TG) çalışmaları gerçekleştirilecektir. Ayrıca malzemenin vücut dışı (in vitro) biyoaktivite davranışını gözlemleyebilmek amacıyla vücut benzeri sıvı (Simulated Body Fluid, SBF) içerisinde bekletme testleri de yapılacaktır. Çalışmadan edinilen sonuçlar doğrultusunda mikrodalga destekli sentez yöntemiyle üretilen Fe⁺³ katkılı β-TCP tozlarının biyomedikal uygulamalar için kullanım potansiyeli ve gelecekteki projeler için altyapı oluşturma imkanı değerlendirilecektir.