Download - Seramik Biyomalzemeler
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
1/61
Asl alt balk stilini dzenlemek iintklatn
4/17/12
Seramik Biyomalzemeler
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
2/61
4/17/12
SeramikSeramik insan yaamnda var olan ilk rnlerdendir. nsan yaamndakiservenine kullanm kab olarak balayan seramik- kolay biimlendirilme
zellii ile bugn uzay. tp. savunma sanayisi alannda, elektrik-elektronik.salk gereleri, yer ve duvar kaplama malzemeleri, sanat objesi vb.eklinde devam etmektedir. Gnmzde gerek kullanlan hammaddelerineitlilik ve teknik zelliklerinin gerekse ekillendirme, dekorlama, srlama,piirme aamalarnda gelimi teknolojilerin kullanm ile retilen seramikrnler, gnmzn ve gelecein vazgeilmez malzemesidir.
Metal ve alamlar dnda, anorganik maddelerin oluturduu bileimlerin,eitli yntemler ile ekil verildikten sonra srlanarak veya srlanmayaraksertleip dayankllk kazanmasna varacak kadar piirilmesi sonucu eldeedilen, malzemeler seramik olarak adlandrlmaktadr. lk seramiin,yaplan incelemeler sonucu gnmzden yaklak on bin yl nce retildii
saptanmtr. Seramiin tptaki kullanm alanlar da ok genitir. Vcudun diren
gstermedii alminyum-oksit seramiklerden yaplan yapay kala eklemi,hastann yeniden ar hissetmeden yrmesini salamaktadr. rnein,ince seramik tozlarnn kullanld bir kanser tedavisi denenmektedir. Butedavi rasnda zel seramik partiklleri tmrlerin iine enjekte edilmekte
ve soma manyetik alanlar yardmyla stlmaktadr. Bylece kt huyluhcreleri ar ala arak kanseri enme hedeflenmektedir. Tam seramikten
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
3/61
4/17/12
BioseramiklerSeramikler insanlk tarihinin en eski doal kaynaklara dayal, sentetikmalzemelerden olup tpta kullanm alan bulmalarnn kkleri ise eski
Msrllarda kadar uzanmaktadr. Eski Msr mumyalarnn azlarnda dolgu vesuni dilere rastlanmtr. 1700'lerin sonlarnda yaynlanm bir diilikkitabndan suni di retiminin ve transplantasyonlarnn 18. yzylda dahiolduka popler olduu anlalmaktadr. 1892 'de Dreesman tarafndanyaynlanan bir raporda alnn kemik atlak ve krklarnn tedavisi iinkullanld belirtilmitir. Bundan yaklak 30 yl kadar sonra biyoaktif tri-
kalsiyum fosfat (TCP: Ca3(PO4)2) bileii ilk defa Albee ve Morrison tarafndankemik boluklarn doldurulmas iin kullanlmtr (1920). Fakat, seramiklerinsentetik kemik uygulamalarnda kullanlmasna ynelik aratrma abalarancak 1960larn sonlarna doru artmaya balam ve ilk kez McGeetarafndan bioaktif osteoseramik (tri-kalsiyum fosfat ve MgAl2O4 kompozitseramii) di protezleri retilmi ve kpekler zerinde baar ile denenmitir.
Kemiksel kusurun l kalsiyum fosfat bileimi olarak tanmlanan, kalsiyumfosfat ile baarl tamiri ilk defa Albee tarafndan 1920 de belirtikten yarmyzyl sonra Levitt et. al. 1969 da ve Monroe 1971de mineral florapatit den[Ca10(PO4)6F2] seramik apatitin hazrlanmas metodunu tanmlamlardr vebu apatit seramiin dental ve medikal uygulamalarda kullanmn mmknolduunu nermilerdir. Clark et. al. Ve Hubband mevcut ticari kalsiyumfosfattan kalsiyum fosfat seramikleri hazrlama metodunu tanmlamlardr.Fakat bu seramikler u un olarak karakterize edilmemi tir. Bu zden de Ner
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
4/61
4/17/12
Tm omurgal canllar iskelet dokular ve dilerin oluturulmas iin vcuttakalsiyum ve fosfat biriktirilmesi ve kullanmna yarayan fizyolojikmekanizmalarla donatlmtr. Kemiklerdeki canl hcrelerin balca ilevi,
iskelet iinde kemik dokularnn gelimesi ve rehabilitasyonu iin gerekenminerallerin dzenli ve yeterli bir biimde bioavailable olmasn kontroletmek ve kemik dokularna bunlar salamaktr. Kemik matrisi, inorganik,organik ve su eklinde ana bileenden oluur.
norganik faz hemen tmyle, gnmzde sentetik olarak da retilebilen
kalsiyum hadroksiapatit [Ca10(PO4)6(OH)2] olup kemik arlnn %70 inive hacimce %50sini hidroksiapatit oluturmaktadr. Karacier, bbrek vekemik gibi organlarmz paransimal ve stromal komponente sahiptir.Paransima, organn fiziksel olarak aktif parasdr. Stroma ise, iskelet(kafes) dir ki bu paransimann organizasyonunu destekler. Yumuakdokularda stromann iyi durumda tutulmasyla paransima kayb dikkate
deer bir yenileme ve tamir derecesine izin verir. Kemik yap malzemesiolarak kalsiyum hidroksiapatitin [HA:Ca10(PO4)6(OH)2] mantkl kullanmaktr.
TCP bioseramikleri, dier taraftan bioznebilirdirler ve kemik dokularTCP implantlarda azar azar yerini alr. Kollojen, kemiklerin ana organik
fazdr. Kemiklerde bulunan dier bioseramik (inorganik) fazlar u ekildesralanabilir; Trikalsiyumfosfat [TCP: Ca3(PO4)2], dikalsiyumfosfat,
Biyoseramikler
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
5/61
4/17/12
BiyoseramiklerKemiklerin bioseramik matriks faz iskeletin mekanik ve yapsal zelliklerinidzenler ve canl hcre ve yumuak dokular iin porz kafesi salar.Bioseramiklerin medikal uygulamalar kalalar, dizler, diler, tendonlar veligamentler iin yerine geecek yedekler ierir ve periodental (dieti ve dileridestekleyen dier dokular etkileyen iltihabi )hastalklarn tedavisindetaycdr, maxillofacial (st eneye ve yze ait olan) reconctraction,enekemiklerinin stabilizasyonu, spinal fzyon ve tmr ameliyatlarndan sonrakemik dolgu olarak kullanm yerleri vardr.
Biyoseramik implantlar iki fazn (HA ve TCP) uniform ve ihtiyaca tam cevapveren karmlardan yaplabilir. Biyoznebilirlik boyunca TCP, uygun Ca ve Piyonlaryla kemiklerin retimi ve en iyi znme zamannda meydanagelebilir. Hidroksiapatit kemiin inorganik komponenti olduu iin yaseramik kaplama formlarnda, medikal uygulamalarda geni ldekullanlmtr. Ayrca, HA birincil alkollerin dehidrojenasyonu ve dehidrasyonuiin katalizr olarak kullanlmtr. HA birok apatit yapl malzemeler arasndaen popler olandr. HAnn, zellikle insan sert dokusunun ana inorganikierii olduu iyi bilinmektedir. Bu nedenle birok aratrmada kemik ve diiin yer deitirme malzemelerine odaklanlmtr. Bundan baka HAseramiklerinin ayrca ok kullanl olduu ve gaz kramatografik ayrma, iyondeiimi ve teknolojik alanlarda katalizr olarak ekici bir malzeme olduubilinmektedir.
Biyoseramik olarak adlandrlan seramikler vcudun tahrip olan ya da hastaolan blgelerinde yeni para ve tamir iin kullanlr. Bunlar ayn zamandakullanlan seramik malzeme ti ine de ba l olarak hasarn b memesi i in
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
6/61
B. Amsden CHEE 340
e en yoseram erkullanlr?
GeneralOptions
Toxic/Imunogenic/
Diseasetransmission?
MechanicalProperties?
Bioactive? Degradable?
Autograft
Allograft
Metals
Ceramics
Polymers
Composites
Excellent
Low
Moderate
Avantajlar Biolojik olarak uyumlu ve
aktifDaha az gerilim korunmas *Hasatlk geiinininolmamasSnrsz malzeme destei
Dezavantajlar Gevreklik- yk gerektiren
yerlerde kullanlamamas
* refers to the reduction in bone density (osteopenia) as a result of removal of normal stress from the bone byan implant.
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
7/61B. Amsden CHEE 340
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
8/61
4/17/12
Gnmzde en ok kullanlanbioseramikler
- Alminyum oksit- Kalsiyum fosfat
Hidroksiapatit ( HA )
Trikalsiyumfosfat ( TCP )
- Cam/cam seramikler
Karbon
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
9/61
4/17/12
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
10/61
4/17/12
Classification of bioceramics according totheir bioactivity;(a) bioinert, (alumina dental implant),(b) bioactive, hydroxyapatite
(Ca10(PO4)6(OH)2) coating on a metallic
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
11/61
4/17/12
Gnmzde en ok kullanlanbioseramikler
Almina Yksek younluk, yksek saflk, yksek mukavemet, iyibiyouyumluluk, mkemmel korozyon direnci gibi zelliklerinden dolayyk tayan kala ve dier eklem protezlerinde ve di hekimliiimplantlar olarak kullanlmaktadr.
Biyoaktif camlar Hench tarafndan 30 yl nce CaO-SiO2-P2O5
kompozisyonlu kimyasal kemikler zerine retilmitir.
Kompozit bioseramik tozlar %20den %90a (TCP fazyla dengede olan)%10luk artlardaki HA kompozisyonlaryla hazrlanmtr. Kompozittozlar kuru hava atmosferinde 1200 Cde neredeyse tam younluusinterlenmilerdir.
Karbon, deiik polimorfik yaplarda bulunabilen bir malzemedir.Kristalin elmas, grafit, kristalin olmayan cams karbon ve yar kristalinprolitik karbon. Bunlar arasnda sadece prolitik karbon implantretiminde kullanlmaktadr. mplant malzemelerde kullanlan kristalinkarbon, hegzagonal yapldr. Bu haliyle grafit yapsna benzer. Buyapda hegzagonal dzlemler kuvvetli kovalent balarla birbirinebalanmtr. Her atomun bir valans elektronu serbeste hareket eder.
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
12/61
4/17/12
Seramik Malzemelerinzellikleri
Seramiklerin sahip olduklar kimyasal,mekaniksel, fiziksel, termal, elektriksel vemanyetik zellikler, onlar metaller veplastikler gibi dier malzemelerden ayrr.
Kimyasal zellikler
Endstriyel seramiklerin en belli balcalaroksitlerdir. Fakat baz karbrler (karbon ve
ar metal bileikleri), nitrrler (azotbileikleri), borrler (bor bileikleri) vesilisrler (silisyum bileikleri) de yaygnolarak kullanlrlar.rnein alminyum oksit
bir seramiin ana ierii olabilir. Alminaseramikler % 85-99 orannda alminyum
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
13/61
4/17/12
Mekaniksel zellikler
Seramikler, olduka sert, basma ve eilme mukavemetdeerleri yksek malzemelerdir. Eilme mukavemeti,seramiklerin dayanmlarnn belirlenmesinde sklklakullanlr. En dayankl seramiklerden biri olan
zirkonyum dioksit (Zr2O), elie yakn bir eilmemukavemeti deerine sahiptir. Zirkonyalar, bumukavemet deerlerini 9000C nin zerinde bilekorurlar. Silisyum karbr ( SiC ) ve silisyum nitrr( SiN ) ise eilme mukavemet deerlerini 14000C ninzerinde muhafaza edebilirler. Bu silisyummalzemeler, ok yksek scaklklarn olduu, gaztrbin motor paralarnn yapmnda kullanlrlar. Herne kadar, seramikler sert, scakla dayankl olsalar
da, bu malzemeler olduka krlgandrlar. Hzl bir
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
14/61
4/17/12
Fiziksel zelliklerEndstriyel seramiklerin birou, oksijen,
karbon ve azotun metaller veya yarmetaller ile yapt bileiklerdir. Dolaysylaseramikler, metallerin oundan dahadk bir younlua sahiptir. Sonu olarak,hafif bir seramik para, ar bir metal parakadar dayankl olabilir. Ayn zamandaseramikler yksek bir anma direncinesahiptir. Bilinen en sert madde elmastr vebunu kbik kristal formda bor nitrr takip
eder. Alminyum oksit ve silisyum karbrde olduka sert malzemelerdir. Bumalzemeler metallerin kesilmesi,zmparalanmas ve parlatlmas
ilemlerinde sklkla kullanlrlar.
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
15/61
4/17/12
Termal, Elektriksel veManyetik zelliklerSeramiklerin birou yksek ergime noktasna
sahiptir ve dier malzemelere gremukavemetlerini yksek scaklklardakaybetmezler. rnein, silisyum karbr ( SiC )ve silisyum nitrr ( SiN ) gibi seramiklerin
scaklk deiimlerine direnleri birokmetalden daha iyidir. Byk ve ani scaklkdeiimleri seramikleri zayflatabilir.
Baz seramikler elektrii iletir. rnein, kromdioksit (Cr2O ) elektrii bir okmetal kadar iyiiletir. Silisyum karbr ( SiC ) gibi bazseramikler, elektrii iyi iletmez, fakat bu trseramikler yar iletkenlerin yapmnda
kullanlrlar. Alminyum oksit (Al2O3 ) gibi baz
ik l
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
16/61
4/17/12
Seramik KaplamaUygulamalar
Seramik malzemeler, yksek sertlie vemetallerin oundan daha iyi korozyondirencine sahiptir. Bu zellikleri dolaysylaimaltlar tarafndan metalleri seramik
emaye ile kaplama amac iin kullanlrlar.maltlar seramik emayeyi, seramik tozuieren yksek basnl havay, hidrokarbon-oksijen bileimi ile 2500 0C scakla
starak, yzeye enjekte etmek suretiyleelde ederler. Yar ergimi toz paracklarmetale yapr ve sert bir emaye tabakasiin metal soutularak biimlendirilir.
Buzdolab gvdeleri, frnlar, bulakmakineleri, amar makineleri ve
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
17/61
4/17/12
Biyoseramiklerin zellikleri
Seramiin biyoseramik olarak nitelenmesiiin aadaki artlar salamas gereklidir.
Toksik olmamaldr
Kansorejenik olmamaldrAlerjik olmamaldr
ltihaba neden olmamaldr
Biyouyumlu olmaldrKonakda hayat boyu fonksiyonel olmaldr
ok sayda seramik malzemenin
biyoseramik uygulamalar
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
18/61
4/17/12
Emilemeyen ya da BalBiyoinert Biyoseramikler
Bal biyoinert seramikler vcut iersinde fiziksel
ve mekanik zelliklerini korurlar. Korozyon veanmaya kar direnlidirler. Baz bal biyoinertseramikler; alminyum oksitler, zirkonyaseramikler ve tek fazl kalsiyum alminatlardr.
Bal biyoinert seramikler tipik olarak yapsaldestek implantlarnn yapmnda kullanlrlar. Buimplantlara kemik plakalar, kemik vidalar vefemoral kafalar rnek olarak verilebilirler
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
19/61
4/17/12
Alminalar (Al2O3)
Alminann bilimsel kefi geen yzyllara
dayanmaktadr. Fakat ticari olarak kullanm, 1907ylnda yksek almina seramik retimine ait birpatentle balamtr. Geni apta ticari retimi vekullanm 1920lerin sonu ile 1930larn bana
rastlanr.Alminann ilk kullanm alan, buji ve laboratuar
malzemeleridir. retimindeki imknlarn gelimesive aratrlmasndan dolay elde edilen bilgibirikimi sayesinde gnmzde alminannkullanm alan nemli miktarda artmtr. Bugnalmina zellikle yksek scaklk frnlarnda geniapl kullanlmaktadr. Bunun yan sra; kesici
takm, yatak malzemesi, tekstil endstrisinde iplik
A ik l t t t k l
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
20/61
4/17/12
Amerikan malzeme ve test etme kurumu olan,ASTM (American Society for Testing andMaterials) tarafndan implant yapmndakullanlacak almina malzemenin en az %99,5saf almina ve %0,1 daha az SiO2 and alkalioksitler (genelde Na2O) iermesi artkoulmutur. ok kristalli alminann dayanmtane byklne ve gzeneklerine baldr.
Gzeneklilik azaldka ve tane boyu kldkedayanm artmaktadr. ASTM tarafndan bumalzemenin ekme dayanm en az 400 MPa veelastiklik modl en az 380 GPa istenir.
Alminyum oksit 25 yl akn bir sredirortopedik uygulamalarda kullanlmaktadr.Bumalzemenin yksek sertlii ve canl (in-vivo)evreye kar kararllk zellikleri, bu malzemeyi
yapay eklem uygulamalar iin ideal klar.
Zi k l
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
21/61
4/17/12
Zirkonyalar(ZrO2)
En nemli bileii tabi halde bulunanzirkondur(ZrSiO4). Zirkonyum yer kabuunun% 0,028ini tekil eder. Tabiatta bakr, nikel,kurun, kalay, inko ve civann toplamlarndandaha fazla bulunmaktadr. Dank durumdaok rastlanmakla beraber baz minerallermeydana getirdii de grlmektedir. En okbulunan minerali silikat yapsnda olanzirkondur. Ergime noktas 2700 Cye
yaklat iin atee ok dayanakldr. Buyzden pota yapmnda kullanlr.
Saf zirkonya, doada bolca bulunan zirkonun
(ZrSiO4) kimyasal dnm ile elde edilir.Saf halde zirkon a monoklinik a a sahi tir
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
22/61
4/17/12
Zirkonya
Zirkonya (Zirkonyum Oksit; ZrO2) kimyasal ve boyutsal kararll,
yksek dayanm,
elastiklii
mekanik zellikleri asndan paslanmazelie yakn bir konumda iken
sertlik ve anma dayanm asndan dahaiyi bir performansa sahiptir.
Zirkonya da, almina gibi bulunduufizikselortamda inert etki gsterir. Yksek atlamave bklme direncine sahip olduu iin uyluk
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
23/61
4/17/12
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
24/61
4/17/12
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
25/61
4/17/12
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
26/61
4/17/12
Karbonlar
Karbonlar, kristalimsi elmas, grafit, cams
karbon ve pirolitik karbon gibi birok farklallotropik formlarda olabilirler. Bu formlarniinde, implant retimde en ok tercih edilenpirolitik karbondur ve genelde yzeykaplamak iin kullanlrlar. Karbonlarn,zellikle de pirolitik karbonlarn mekanikzellikleri younluklarna baldr. Younlukart ile hem krlma dayanm hem deelastiklik modl deerlerinde art grlr.
Grafit ve cams karbon pirolitik karbondan
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
27/61
4/17/12
mplantlarn yapmnda bitmi implant zerine hidrokarbon ieren
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
28/61
4/17/12
mplantlarn yapmnda bitmi implant zerine hidrokarbon ierengazdan akkan yataklar ile pirolitik karbon ktrlebilir. Anizotropi,younluk, kristal boyutu ve ktrlen karbonun yaps scaklk,akkanlatran gazn bileimi, yatak geometrisi ve yataktaki gazmolekllerinin alkonma sresi yardmyla kontrol edilebilir. Ayrca
eitli dier elementlerin akkanlatrc gaz ierisine katlmasylakarbonla birlikte yzey kaplama yaplabilirGenellikle silikon(10-20%w/o)beraber ktrlr
(veyaalamlandrlr)bylece kalpkapakk disklerinigibi malzemelerin
anmaya karihtiya duyduudiren iin sertlikartrlabilir. Pirolitik
karbon polimerikmalzemelerden
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
29/61
4/17/12
BiyoaktifSeramikler
Biyoaktif seramikler, kemik balama zelliibulunan seramik grubudur.mplantasyondan
sonra kemik doku ile kimyasal etkileimegirebilen biyo-aktif seramikler, fizyolojiksvlara maruz kaldklarnda, gerekleentepkime sonucu biyolojik olarak aktif
karbonat apatit ile kaplanrlar. Kemiktebulunan mineral faz ile edeer olankarbonat apatit, bu zelliinden dolay kemikile balanma ara yzeyi oluturmaktadr.
Biyo-aktif seramikler 2 grupta
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
30/61
4/17/12
Baz seramikler eritilip soutulduklarnda kristalyap oluturmazlar. Bu kristal olmayan yaplarcam veya daha doru bir deyile inorganikcam olarak adlandrlr.
1969 ylnda Hench belirli bir ierie sahipcamlarn ok iyi biyouyumluluk zelliklerine ve
kemik balama kapasitelerine sahip olduunukefetmitir ve 45S5 Bioglass isimli ticarirn gelitirmitir. Biyo-aktif camlar olarakadlandrlan bu malzeme grubunun ieriindeSiO2, Na2O, CaO ve P2O5 gibi bileikler, farkloranlarda bulunabilmektedir. mplantasyondansonra ya da biyolojik svlar iinde bekletilinceyzeylerinde karbonatl hidroksiapatit (HCA)oluan bu malzemeler, kemik balama
zelliklerinin yan sra saldklar Si, Ca, P ve Na
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
31/61
4/17/12
Bu zellikler, sv bir ortama yerletirilenmalzemenin yzeyini olduka reaktifyapmaktadr. Birok biyoaktif camda temel
bileenler, SiO2 , Na2O, CaO ve P2O5tir. ilk veen iyi sonu veren biyoaktif cam bileimi 45S5tir. Tm snflandrlan bileimler kodlarlagsterilir ve kodlar bileimin tipiyle ilikilidir.
Daha sonra oluturulan birok biyoaktif silikatcam 45S5 kodu verilen formle dayanmaktadr.Yani arlka % 45 SiO2 ierir ve CaO / P2O5
oran 5:1dir. Bundan daha dk CaO / P2O5
oranlar ile kemie balanmak mmkn deildir.Biyoaktif camn ieriindeki fosfatn rol, camnbiyoaktif olmasn salamaktr. Camda ok fazlamiktarda P2O5 bulunduunda, kemie balanma
gereklememektedir. Silikat ierii ise, camn
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
32/61
4/17/12
Biyoaktif camlarn baslcadezavantajlar; amorfyapya sahip olmalar, iki
ynl cam andankaynaklanan mekanikzayflklar ve krlmatokluklardr. Yaklak
younluklar 2.45 g/cm3,mikro sertlikleri 458kg/mm2, bklmedayanmlar 100- 200 MPa
ve krlma tokluklar 1.2-2.6MPa.m1/2 arasndadr.Biyoaktif camlar,hidroksiapatit seramiklerenazaran, canl yapyayerletirildikten sonra ve
eitlisubstratlardakiapatit oluumu
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
33/61
4/17/12
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
34/61
4/17/12
Schematic representation of the mechanismof apatite formation on NaOH-treated Timetal in simulated body fluid (SBF)http://www.azom.com/Details.
zey n e ere esen ep me er n
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
35/61
4/17/12
zey n e ere esen ep me er nAamalarBunlardan en nemlileri kat hal tepkimeleri olan; Si-OH gruplarnn ilk
kinetik tepkimede olumas, cam yzeyinde SiO2 jel tabakasnn gelimesi,amorf kalsiyum fosfatn bu tabakada kmesi ve yzeyde HCA in(hidroksikarbonat apatit) olumas olarak sralanabilir. ilk aamada camn
yzeyinden H+ veya H3O+ ile Na+ iyonlar ayrlmaktadr. Bu tepkime okhzl gerekleir ve pH n 7.4 den daha byk deerlere kmasna nedenolur. A yapsnn znmesi ve hidroksil iyonlarnn hareketi ile beraber-Si-O-Si-O-Si- balarnn krlmas ayn zamanda gereklemektedir. Krlmablgesel gereklemekte ve silikann zelti iinde silisik asit [Si(OH)4]olarak serbest kalmasna neden olmaktadr. Bu aamada, sodyum kayb ile
beraber silikaca zengin yzey tabakasnda Si(OH)4 gruplar olumakta vesilika balarnda yer yer bozulmalar grlmektedir.
Oluan yzey tabakas olduka gzenekli bir yapya sahiptir. Kalsiyum vefosfat iyonlar camn yzeyinde amorf kalsiyum fosfat tabakasnnolumasn salamaktadrlar. Kalsiyum fosfat tabakas genellikle silika
yapnn stnde yer alr ve zeltideki - CaP fazndan karbonat iyonlarnnbirlemesiyle HCA yapsnda kristalize olur. HCA in ekirdeklenme vebyme mekanizmas, hidrate olmu silikann yzeyde hazr bulunmasylahzlanr. Oluan bu yzey, kimyasal ve yapsal olarak doal kemie okyakn olduu iin, vcut dokularnn yzeye balanmas mmknolmaktadr. Tepkime devam ederken, HCA yzey tabakas balanmablgesi oluturmak iin 100 mye kadar byr. HCA tabakasndaki bu
Bioactive Ceramics: Glass
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
36/61
4/17/12
Bioactive Ceramics: Glassceramics
B
AC
D
SiO2
CaO Na2O
A: Bonding within 30days
B: Nonbonding,
reactivity too low
Biyoaktif Cam
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
37/61
4/17/12
Biyoaktif CamMalzemelerin retimi
Biyoaktif cam retimi iin bilinen cam retim
yntemleri kullanlmaktadr. Hammaddeler safolmaldr. Camn zellikleri, hammaddelere balolarak etkilenmektedir. Kartrma, ergitme(genellikle 1573-1673 K de), homojenletirme ve
cam sekilendirme, yabanc maddelerinkarmasn engelleyerek ve uucu bileenlerikaybetmeksizin yaplmaldr. Cam retimisrasnda eriyiin kirlenmemesi iin, sadeceplatin veya platin alaml potalar veya eriyikcam kullanlmaldr. Numuneler dkmle veyapskrtme dkmle oluturulabilirler. Yumuatmatavlamas, biyoaktif cam bileimlerinin slgenleme katsaylarnn yksek olmasndan
dolay, 723-823 K arasndaki kritik scaklk
Biyoaktif Cam Malzemelerin
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
38/61
4/17/12
Biyoaktif Cam MalzemelerinKullanm Alanlar
SiC (Silicon Carbide, silisyum karbr )seramiklerin stn mekanik zellikleri vedk younluu, biyoaktif camlarn yzeylerebalanma yeteneiyle birletirildiinde, ditedavisinde ve ortopedide kullanlabilen
malzemeler retilmitir.Aratrmalar belirli bir boyut aralndaki
biyoaktif cam granllerinin, ene kemiindeortaya kan sorunlarda kullanldklarnda, biray iinde yeni kemik oluumuna olanaksaladklarn ortaya koymaktadr. Biyoaktifcamlar, kemik oluumunu salayan hcreleriharekete geirerek yeni kemik olusumumeydana getirmektedirler.
Bi Aktif C S ikl
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
39/61
4/17/12
Biyo-Aktif Cam SeramiklerCam oluturan atomlar arasnda, bnyenin
tamamn kapsayan, uzun menzilli bir simetri vedizili dzeni yoktur. Bu sebeple cam, genellikle,amorf bir malzeme olarak kabul edilir. Bunakarlk, baz cam trlerine belirli sl ilemleruygulanarak bunlara kristal yap kazandrmak, yanicam atomlarn termal etkilerle hareket ettirerekmalzeme yapsnda belirli bir periyodik dizilidzeni erevesinde tekrar yerletirmekmmkndr. Cam-seramik adn verdiimiz bu tr
malzemeler kristal yapdaki balarn gllnedeniyle, mekanik mukavemet, sertlik ve termalgenleme gibi zellikler bakmndan amorf camakyasla ok daha stn niteliklere sahiptir.
T seramikleri olarak a n u ulama alan
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
40/61
4/17/12
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
41/61
4/17/12
Cam-Seramik retiminde uygulanan sl ilemkademeleri
Yapay kemik malzemeleri arasnda cam-seramik karakterine sahipolanlar gerek biyoaktiflik gerekse mukavemet bakmndan dieryapay kemik trlerine kyasla stn zelliklere sahiptir. Cam-seramik biyomalzemelerin retim sreci eitli termal ilemkademelerinin birletirilmesi ile oluur. Bu srelerde, genelolarak nce camn ergitilmesi, daha sonra ergitilmi camnkalplara dklerek ekillendirilmesi, tavlama, ve seramikletirmeilemleri yer alr. Cam ergitme ilemi genellikle 1400-1500 C
scaklklarda yaplr. retilen cam seramik haline dntrmek
asyum
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
42/61
4/17/12
asyumFosfatlarDier biyo-aktif seramik malzeme grubu ise kalsiyum fosfatlardr. Bilindii gibi
kemik yapsnn arlka %60n yenilenebilir kemik minerali yapsndakikalsiyum fosfatlar oluturmaktadr
(Ca10-x(HPO4)x(PO4)6-x(OH)2-x). Bu durum, kemik doku mhendisliindedoku iskelesi malzemesi olarak, hidroksiapatit (HA, Ca10(PO4)6(OH)2) vetrikalsiyumfosfat (TCP, Ca3(PO4)2) gibi dier kalsiyum fosfatlarn neden bukadar sk kullanldn aklamaktadr. Kalsiyum fosfatlar, kemik mineralyapsna olan fiziksel ve kimyasal benzerliklerinden dolay ok iyibiyouyumluluk zelliklerine sahiptir.
Stokiyometrik HAin Ca/P molar oran 1.67, TCPn ise 1.50dir. Kalsiyumfosfatlarn Ca/P oranlar, asitlik ve znrlk asndan byk nemtamaktadr. Dk oranlarda, kalsiyum fosfatlarn znrl ve asitliiartmakta olup, Ca/P oran 1.67ye ulatnda znrlk ve asitlik istenilendeerlere dmektedir. Doku iskelesi malzemesinin istenilen fiziksel zelliklere
sahip olmas asdan Ca/P oran byk nem tamaktadr. Kalsiyum fosfatlar,osteoindktif zellik sergilememektedir, bununla birlikte kesinlikleosteokondktif zellikte olan bu malzeme grubu uygun koullar altndadorudan kemik yapsna balanmaktadr.
Bozunma hzlar ve dk yk tama kapasiteleri nedeniyle, doku iskelesiretiminde kalsiyum fosfatlar tek balarna tercih edilmemektedirler. Bununyerine baka malzemelerden retilmi doku iskeleleri iine toz halinde
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
43/61
4/17/12
Polimerik doku iskelelerinin ve metalikimplantlarn yzeyleri, malzemelerinbiyouyumluluk ve osteokondktifzelliklerinin arttrlmas amacylakalsiyum fosfatlar ile kaplanmaktadr.Bu kalsiyum fosfat kaplamasnnbiyoaktivite mekanizmas genellikle uekilde aklanmaktadr: nceliklekaplamada bulunan kalsiyum fosfatiyonlar znmektedir ve kaplamannetrafndaki vcut svsn doygun hale
getirmektedir, doygun hale gelenortamda karbonat apatit evredekiproteinlerle beraber kaplamann zerinekmektedir. ken mineral faz,
biyoresorbe edilebilirlik asndan kemik
U f S f R i
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
44/61
4/17/12
Uses of Surface-ReactiveBioceramics
Use Ref.
1. For coating of metal prostheses Cotell etal.,1992Huaxia etal., 1992 Ritter et al.,
Takatsuko et al., 1993 Whitehead etal., 1993
2. In reconstruction of dental defects Hulbert etal., 1987 Gheysen 1983 Schepers 1988Schepers etal., 1989
3. For filling space vacated by bone screws,donor bone, excised tumors, and diseased boneloss Hulbert 1987 Schepers etal., 1993
Terry et al., 1989
4. As bone plates and screws Doyle, 1990
HA ve tbbi uygulamalarndaki gelimelerden bazlar
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
45/61
4/17/12
HA ve tbbi uygulamalarndaki gelimelerden bazlarkronolojik sras
Apatit terimi ilk olarak 1778 ylnda,mineralojinin kurucusu olarak
bilinenAbraham Werner tarafndankullanlmtr
- Apatitin kemik minerali ile balants iseilk Proust ve Klaproth tarafndan 1788deortaya konmutur
- 1920 ylnda Albee ve Morris kalsiyumtrifosfattan tavanlarda kemik dolgusu
uygulam ve bunun ile ilgili birde makaleyaynlamlardr. Ancak sonrasndadevamn getirecek herhangi bir almayapmamlardr
- X-In dalm tekniinin gelitirilip
HAi bili b llikl i
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
46/61
4/17/12
HAin bilinen baz zellikleri1. HA, krlmadan ve znmeden kemikle
btnleebilme ve kemik yapsna uyumsalayabilme zelliine sahiptir.
2. HA, kimyasal yapsna bal olarak 800-1200oC aras scaklklarda ergiyen sl
ynden kararsz bir bileiktir.3. Genel olarak HA uzun dnemli kuvvet
uygulamalarnda yeterli mekanikdayanma sahip olmay ile bilinir.
4. Mkemmel biyouyuma sahiptir, bilinenherhangi bir toksit etkisi yoktur.
. HAin dorudan kullanmnda baz sorunlarla
karlalmaktadr. Btn dier seramikler gibi
HA g lamalar ndan ba lar
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
47/61
4/17/12
HA uygulamalarndan bazlar
Biyoseramik Kaplama:HA malzemenin tercih edilmesindeki ennemli neden vcuda kolay uyumsalayabilmesidir. Kaplama yaplmadnda
vcut implant yabanc bir madde olarakalglayp evresindeki dokunun implant ilebtnlemesini engelleyebilmektedir. Bunedenle HA kaplamalar yzey zelliklerini
deitirmek amacyla genellikle metalimplantlara uygulanmaktadr (ounluklatitanyum, titanyum alamlar ve paslanmazelikler). Gnmzde ticari adan metal
implantlara HA kaplama uygulanmasndaki
Hidroksiapatitin
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
48/61
4/17/12
HidroksiapatitinAvantajlarI. HA ok ksa srede insan vcuduna uyumsalayabilmektedir. Bu ayn zamanda bir
bakma vcudun farkna varmadan yabancbir madde tarafndan istilasdr. Ancak buyle bir istiladr ki, HA kemikle ayrtedilemez ekilde btnleir. Bu ekilde
mkemmel btnleme yetenei belki deHAin en ilgin zelliidir.
II. HA ortopedi uygulamalarnda, zellikletitanyum ve titanyum alamlarnakaplanmak suretiyle kullanlr. Yaplanalmalarda gstermitir ki; HA kaplimplantlar, titanyum kapl yada herhangi birkaplama yaplmam titanyum implantlarla
kyaslandnda, HA kapl implantlarn hem
Dezavantajl
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
49/61
4/17/12
Dezavantajlar
I. Zayf mekanik zellikleri (zelliklede yorulmadayanm) HAin ortopedi gibi uzun dnemliyke maruz kalan uygulamalarda tek banakullanmn imkanszlatrmtr.
II. HA, kimyasal yapsna bal olarak 800-
1200oC aras scaklklarda ergiyen sl yndenkararsz bir bileiktir. HA tozlarn ktrmeyntemi ile sentezlenmesi sonucu elde edilenbiyoseramik tozlarnn 800-1200 oCdestldklarnda bozulduklar ve saflklarnkaybetmeden Ca3F fazna dntklerigrlmtr.
III. Mikroporozite miktarnn artmas sonucu poroz
HA, kompakt malzemenin mekanik zelliklerini
znebilen (Biyobozunur) Biyoseramikler
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
50/61
4/17/12
znebilen (Biyobozunur) Biyoseramikler
Biyolojik olarak paralanabilen maddelerbiyobozunur, biyogeriemilebilir veya
biyoabsorblanabilir madde olarakisimlendirilmektedir. Biyobozunur seramiklere rnekolarak trikalsiyum fosfat (TCP) [Ca3(PO4)2 ] ,koralina, hidroksilapatit rnek olarak gsterilebilir.
Emilebilen seramikler ortopedik kaplamalar ve diimplantlarnda, yz kemiklerinde, kulakkemiklerinde, kala ve diz protezlerinde kemiktozu olarak 20 yl askn bir sredir kullanlmaktadr.
ekilde biyobozunur seramiklerin doku ile etkileimmekanizmalar grlmektedir. Kemikte krnoluturduu boluk kan phts ile dolar.
Kemikteki bolua implant yerletirildiinde orijinal
doku ve implant arasnda biyoaktif bir ara yzey
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
51/61
4/17/12
Rezorbable seramiklerin kullanm 1966 ylndabalamtr. Bu tr bioseramikler zamanlabioseramikler znr ve doal dokularla aamal
olarak yer deitirir. Yzeyde ya tamamen kaybolanveya ok ince bir tabaka ile sonulanr. Bunlar gereklifonksiyonlar yerine getirirken doku geliimiylekaybolmas nedeniyle ideal implantlar olarak
dnlebilir. En byk dezavantajlar ise bozunmasrasnda mekaniksel dayanmlarndaki azalmadr.Bu malzemelerin fonksiyonu kemik dokularnda yeralan tekrar asorpsiyonu ve oluumun dinamikprosesine katlrlar. Bylece skaffold veya dokularn
doldurulmasnda kullanlrlar.Tm znebilir seramikler (plaster (CaSO4H2O ve
biocoral hari) kalsiyum fosfat esasldr.
Biyobozunma hz;a) S esifik ze in artrlrsa tozlar oroz katlardan
Examples of Biodegradable/Resorbable
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
52/61
4/17/12
Examples of Biodegradable/ResorbableBioceramicsAluminumcalciumphosphorous oxides
Glass fibers and their compositesCorals
Calcium sulfates, including plaster of Paris
Ferriccalciumphosphorous oxidesHydroxyapatites
Tricalcium phosphate
Zinccalciumphosphorous oxides
Zincsulfatecalciumphosphorous oxides
Kalsiyum fosfatn biyobozunmasna veya tekrar
adsorpsiyonuna aadaki faktrler neden olur;1) evreleyen ortamn pHsna balfizikokimyasal bozunma parametreleri veMalzemenin znme rnlerine nemlidir.
Amorf kalsiyum fosfat, dehidrate dikalsiyum
Bib Bi ikl i
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
53/61
4/17/12
Bibozunur Biyoseramiklerinkullanm alanlarAs drug delivery devicesFor repairing bone damaged due to disease
or trauma
For filling space vacated by bone screws,donor bone, excised tumors, and diseasedbone loss
For repairing and fusion of spinal and
lumbo-sacral vertebraeFor repairing herniated discs
For repairing maxillofacial and dental
defects
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
54/61
4/17/12
Kalsiyum fosfat HA ve -whitlockite gibi tuzlareklinde kristallendirilebilir. Bu yapnnfarkll Ca/P oranna, suyun varlna ,safszlklar ve scakla bal olarak oluan
yaplardr. Islak ortamlarda ve dkscaklklarda (
-
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
55/61
4/17/12
Coralline
Coral deniz omurgaszlarndan elde edilendoal bir maddedir. Coral kemie yapsalbenzerliinden dolay kullanlabilen birmalzemedir. Coral kemik iin mkemmel bir
yap salamaktadr ve ana bileen kalsiyumkarbonat vucut tarafndan aamal olarakalnr. Baz proseslerle coral HA leredntrlebilir. Saf coral veya
dntrlm coral bozulan kemiklerindeiiminde, eitli kemik bozukluklarndahalen kullanlmaktadr.
AluminumCalciumPhosphate (ALCAP)
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
56/61
4/17/12
Aluminum Calcium Phosphate (ALCAP)CeramicsAluminumCalciumPhosphate (ALCAP)
Ceramics 1980 ylnda gelitirlen dierceramiklerde n daha hzl emilinilebilmesiylene kmaktadr. ALCAP toz alminyum oksit,kalsiyum oksit fosfor penta oksit denhazrlanmaktadr. 50:34:16 oranlarndaarlka AlO2:CaO:P2O5 hazrlandktan sonra1350 C de 12 saat kalsinasyondan sonratlerek istenilen boyutlara getirlen tozmalzeme kat plakalar arasnda
ekillendirildikten sonra 1400 C de 36 saatsinterletirillerek yeterli mekanik zellikleresahip ekilde retilmektedir. ALCAP seramikimplantlar biyouyumluluk ve kemikle
biyomalzemenin aamal olarak yer
Scanning
electronmicrograph(1000) ofsinteredporous ALCAP.
Trikalsiyum Fosfat
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
57/61
4/17/12
Trikalsiyum Fosfat(Ca3(PO4)2), TCP
TCP mkemmele yakn biyoparalanr fosfattr.TCP Ca/P molar oran 1.15 stokiometrikformlne sahip bir maddedir. TCP, 6 pozitifCa+2 iyonu ve 6 Negatif yklPO43- iyonunuieren ntral bir bileendir. (Ca,Mg)3 (PO4)2genel formlne sahip Whitlockite ailesineaittir. Kalsiyum ksmen veya tamamenmagnezyum ile yer deitirebilir.
TCP polimorfiz (birden fazla kristal yap)yapgsterir. 3 polimorfik yap ( , , ` dk scaklktan yksek scaklklarda ) vardr.
faz hekzagonal sistemde, ortorombik
sistemde ve faz iste monoklinik sistemde
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
58/61
4/17/12
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
59/61
4/17/12
ZincCalciumPhosphorous Oxide (ZCAP)
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
60/61
4/17/12
Zinc Calcium Phosphorous Oxide (ZCAP)Ceramics
inko insan metabolizmasnda en az 30metalo enzimin bileeninden biridir. Ayrcainko yaralarn iyilemesinde de rol alabilir.Bylece ZincCalciumPhosphorous Oxide
(ZCAP) Ceramicler kemik bozukluklarnn veila datmlarnda kullanlmak iinsentezlenen bir maddedir. ACAP ALCAPabenzer zelliklere sahiptir. Farkl oranlarda
bileenlerinden istenilen materyali retmekiin kullanlr. Oksit tozlar kartrldktansonra 800 C de 24 saat kalsine edilir,istenilen boyuta tlerek elde edilir.
FerricCalciumPhosphorousOxide(FECAP) Ceramics
FerricCalciumPhosphorousOxide (FECAP) Ceramic tozdemir(III) oksit, kalsiyum oksit ve fosfor penta oksitten retilir.
stenilen oranlarda kartrldktan sonra mikserlerde kartrlrkalpla ekillendirikten sonra 1100 C de 12 saat kalsine edilirve kullanm amacna uygun ekilde tlr. stenilen sertlikve iin su ilavesi yaplr kemie implante edilen FECAP nemiliminin tamamlanmasnn 60 gnde tamaland
beliritlmektedir. Byle zel seramikler anemi ve benzer
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855 -
8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler
61/61
4/17/12
FIGURE 2.11 Scanning electron micrograph (2000)of a set and hardened ZSCAP particles (45 63 m)
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855