Seramik Biyomalzemeler

8/2/2019 Seramik Biyomalzemeler

1/61

Asl alt balk stilini dzenlemek iintklatn

4/17/12

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


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


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


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


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.


7/61B. Amsden CHEE 340


8/61

4/17/12

Gnmzde en ok kullanlanbioseramikler

- Alminyum oksit- Kalsiyum fosfat

Hidroksiapatit ( HA )

Trikalsiyumfosfat ( TCP )

- Cam/cam seramikler

Karbon


9/61

4/17/12


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


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.


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


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


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.


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


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


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


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


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


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


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


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


23/61

4/17/12


24/61

4/17/12


25/61

4/17/12


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


27/61

4/17/12

mplantlarn yapmnda bitmi implant zerine hidrokarbon ieren


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


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


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


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


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


33/61

4/17/12


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


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


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


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


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


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


40/61

4/17/12
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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 (


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


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


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


58/61

4/17/12
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855


59/61

4/17/12

ZincCalciumPhosphorous Oxide (ZCAP)
http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3855


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


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

Seramik Biyomalzemeler

Documents