DEFNE ÖZÜ (LAURUS NOBİLİS) İLE SENTEZLENEN ZnO NANOPARTİKÜL KATKILI HİDROKSİAPATİT SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU
Biyomalzeme bilimi malzemelerin fiziksel ve biyolojik çalışmalarını ve onların biyolojik ortamdaki etkileşimlerini inceleyen bir bilim dalıdır. Biyomalzemeler, insan vücudundaki canlı doku ve organların çeşitli nedenlerle kendilerine verilen vazifeleri gösterebilmeleri sonucunda kötüleşen hayat kalitesinin iyileştirilmesi için kullanılan malzemelerdir. Aynı zamanda canlı dokunun görevlerini yerine getirmek veya desteklemek için kullanılan doğal ya da yapay malzemelerdir.
Biyomalzemeler; ortopedik uygulamalarda eklem protezi ve kemik yenileme malzemesi olarak yüz ve çene cerrahisinde, diş implantlarında, yapay kalp parçalarında, kalp kapakçığında, kateter, metal parçalarda, vida pullarında, çivilerde, botox/dolgu malzemelerinde, motorlu taşıtların hava filtrelerinde, bunların karbonmonoksitin (CO) emiliminde ve ayrışmasındaki verimliliğini artırmak için aynı zamanda göz implantlarında ve daha birçok alanda kullanılmaktadır. Biyomalzemeler içinde kemik onarımında kullanılan popüler bir biyoseramik malzeme olan hidroksiapatit (HA) bulunmaktadır. Doğal kemiğin bileşimi inorganik ve organik yapılar içeren kompozitten oluşur bu yüzden yüksek biyouyumluluğu, biyoinert ve kemik iletkenliği sebebiyle hidroksiapatit biyomedikal implantlar için önemlidir.
Hidroksiapati; implant malzemesi olarak kullanılması durumunda implantın kemiğe daha hızlı ve kararlı tutunması, kemik ile implant arasında güçlü bir bağ oluşturması ve kemik yapıya uyum sağlaması gibi avantajları bulunmaktadır.
Hidroksiapat’in bileşenleri olan kalsiyumfosfatların kemik katkı malzemesi olarak kullanılmalarının sebebi memelilerin kemik ve diş mineral bileşimlerine kimyasal olarak benzemeleridir. Sonuç olarak toksik olmamasının yanı sıra, vücutta yabancı madde olarak algılanmazlar ve sağlıklı kemik oluşumuyla aynı aktif süreyle yaşayan dokuya bağlanırlar.
Teknolojinin gelişmesiyle malzeme biliminde çığır açan biyomalzeme bilimsel anlamda çok yeni olsa da uygulamalarının tarihine bakıldığında çok eski zamanlara kadar uzanmakta olduğu görülmektedir. M.Ö.500 Etruscan Diş uygulamaları için altın plaka M.S. 100 Romalı Askerler Demirden diş implantı (Fransa’nın güneyinde 1995’de bulunmuştur.) yapılan uygulamalardan anlaşılmaktadır. Tarihte bulunan ilk biyomalzeme de asa, yani bastondur. 2000 yıl önce antik çağlarda Mısır mumyalarında kullanılan yapay göz, yapay burun ve yapay dişler bunun en büyük kanıtıdır. Diş hekimliğinde altının kullanımı, bronz ve bakır kemik implantların kullanımı milattan önceye kadar gitmektedir.
Bu çalışmada; nanoteknoloji alanında yaygın olarak araştırılan ZnO katkılı nanopartiküllerin defne yaprağı
(Laurus Nobilis) özü ile biyosentezi gerçekleştirilmiştir. Hidroksiapatite ZnO farklı oranlarda katkılanmasının amacı ZnO’in hidroksiapatitin vücuda bağlanmasını engelleyip engellemediğidir. Eğer engelliyorsa hangi oranda, ne kadar engellediğini belirlemektir.
Yapılan çalışmalar sonucunda "ZnO katkılı hidroksiapatit" tozları üretilmiş olup; ZnO nanopartiküllerinin hidroksiapatit yapısına sinterleme sonrası dahil olduğu belirlenmiştir. Çalışma sonucunda elde edilen ZnO nanopartiküller, saf hidroksiapatit ve ZnO katkılı hidroksiapatit UV-VIS, FTIR, SEM ve XRD teknikleri ile karakterize edilmiştir. Farklı konsantrasyonlarda hidroksioksit yapısına
katıldıktan sonra ZnO katkılı hidroksiapatit numunelerin XRD analizlerinden elde edilen sonuçlara göre HA ve ZnO değerlerinin varlığı tespit edilmiştir. Doplanan Zn miktarının artışıyla ZnO değerinin yoğunluğu ve şiddeti artmıştır.
Katkılı ve katkısız hidroksiapatit arasındaki farklar incelendiğinde artan çinko miktarı hidroksiapatit fazının oluşumunu engellemekte ve hidroksiapatit kristal yapısında bölgesel gerilmelere neden olmaktadır. Geliştirilen süreç ile ZnO katkılaması, kemik rekonstrüktif ameliyatlarında enfeksiyon riskini azaltacaktır. Kaynaklar: • Shackelford, J.F. 1999. • Afshar, A., ve ark. 2003; Albayrak, O., ve ark. 2010 • Gümüşderelioğlu, M., 2011 • Yıldız, N., 2011 • Zeng, X., 1998