STEREOLİTOGRAFİ YÖNTEMİ İLE 45S5 VE 70S BİYOAKTİF CAM KATKILANMIŞ POLİKAPROLAKTON VE POLİLAKTİK ASİT KOMPOZİT KEMİK İSKELESİ ÜRETİMİ
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tez Danışmanı: Sevil Yücel
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Kemik grefti, hasta veya zarar görmüş kemikleri düzeltmek ve yeniden yapılandırmak amacıyla nakledilen kemik kullanılan cerrahi bir prosedürdür. Kemik greftleri, kırıkların ve iyileşmeyen kısımların tedavisi, tümör veya enfeksiyon kaynaklı kemik kaybının geri kazanılması, füzyon veya eklem değişimi gibi rekonstrüktif işlemleri gerektiren ortopedik uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Greft materyallerine olan ihtiyaç, kemik defektlerinin büyüklüğüne bağlıdır. Belirli bir boyuttan daha büyük defektler, organizmanın yaşamı boyunca kendiliğinden iyileşemeyen Kritik Büyüklükteki Kemik Defekti (KBD) olarak adlandırılır. Büyük defektler ve ciddi kemik kayıplarında kemiğin doğal olarak iyileşme olasılığı yoktur. Kritik boyuttaki kemik defektlerinde, kemiğin fonksiyonunu sürdürebilmesi için greftleme gereklidir. Greftleme için uygun sentetik kemik greftlerinin osteokondüktif yeteneklere sahip olması beklenir. Ayrıca, uygun gözenek boyutu ve poröz yapı, kemik greftlerinin diğer önemli özelliklerindendir. Mekanik destek sağlamanın yanı sıra, osteokondüktif greftler, zaman içinde toksik olmayan bozunma ürünleri olarak vücut tarafından emilmeli ve kemik yeniden şekillenmesine izin vermelidir.
Tez çalışması kapsamında, kemik dokusunun mühendislik alanında kullanılması için biyoaktif, biyouyumlu ve biyobozunur kemik iskeleleri üretmek amacıyla eklemeli imalat yöntemi kullanılarak kemik dokusunun yeniden yapılanmasını destekleyen ürünler geliştirilmiştir. Farklı molekül ağırlıklarındaki Poli-kaprolakton (PCL) polimerinden sentezlenen Poli-kaprolakton dimetakrilat (PCL-DMA) polimeri ve fotokürlenebilen bitki bazlı Poli (laktik asit) (PLA) polimeri ile çeşitli oranlarda 45S5 ve 70S biyoaktif cam kompozisyonu kullanılarak kompozit bir malzeme elde edilmiş ve stereolitografi (SLA) 3D baskı yöntemi ile kemik iskeleleri üretilmiştir. Her iki biyoaktif cam kompozisyonu ayrı ayrı incelenmiş ve ayrı karakterizasyon testleri yapılmıştır. Oluşturulan özgün biyoreçinenin formülasyonu ve stereolitografi 3D yazıcı ile basım parametreleri üzerinde detaylı araştırmalar yapılmış ve elde edilen kemik iskelelerinin genel özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca, biyoaktif cam içeren iskelelerin biyoaktivitesi ve anti-bakteriyel özellikleri de gösterilmiştir. Yapılan in vitro hücre sitotoksisite testleri sonuçları, yapay iskelelerin biyouyumlu olduğunu ve hücrelerin bu iskelelerin yüzeyine başarılı bir şekilde yerleşerek çoğaldığını göstermiştir.