Doğal hidroksiapatit toz üretimi, karakterizasyonu ve antibakteriyel özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

İnsan yaşamı için en önemli eksiklerden biri yedek parçasının olmamasıdır. Herhangi bir kaza veya hastalık sonucunda kaybedilen veya hasara uğrayan bir organ ancak implant denilen dışarıdan bir malzeme ile onarılabilmektedir. Bu yüzden biyolojik sistemlerle etkileştiğinde uyum sağlayabilecek (biyo uyumlu) ve vücudun istediği mekanik özellikleri taşıyan yeni malzemelerin geliştirilmesi için yoğun çaba harcanmaktadır. Bu konuda son yıllarda yapılan çalışmalar, insanın kemik yapısının %60 hidroksiapatit içerdiğini kanıtlanmıştır. Hidroksiapatitin üretimi temelde kimyasal ve doğal hammaddelerden üretim şeklide ayrılabilir. Bu çalışmada, ülkemizde hayvancılık gelişmiş olduğu ve doğal hammaddelerden üretim yönteminin çok daha ekonomik bir proses olması sebebiyle termal yöntem olarak bilinen doğal hammaddelerden üretim metodu kullanılmıştır. Yapılacak deneysel çalışmaları özetleyecek olursak; termal yöntem ile hayvan kemiklerinin ilik ayırma, yakma, karbon uzaklaştırma, öğütme işlemleri sonunda hidroksi apatit toz eldesi, içerisine biyouyumluluğunu bozmayacak şekilde sinterlemeyi kolaylaştırıcı ilaveler kullanarak veya kullanmadan atmosfer kontrollü fırınlarda yoğun hidroksi apatit parça üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen hidroksiapatit tozlarının anti bakteriyel testlere tabi tutularak anti bakteriyel özellikleri incelenmiştir. Kullanılacak bakteriler insan vucudunun en çok maruz kaldığı bakterilerden seçilmiştir. Üretilen hidroksi apatit tozu taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) tane morfolojisi, X-Işını kırınımı (XRD) ile faz oluşumları karakterize edilecektir. Üretilen tozlara gerekli anti bakteriyel testler uygulanmıştır. Üretilen hidroksiapatit tozu katkısız, farklı sinterleme ilaveleriyle ve farklı oranlarda kullanılarak sinterlenme-yoğunlaşma davranışları incelenmiştir. Elde edilen nihai ürünler Arşimet prensibiyle yoğunlukları, sertlik ve basma mukavemetleri incelenmiştir. XRD analiziyle faz içeriği, SEM yoğunlaşma davranışları ve gözenek morfolojileri FTIR, ICP, XRF analizleri ile element analizleri belirlenmiştir.

One of the most important handicaps of human body is not to be available spare parts in the event of missing body parts because of accident, illness or senility. In this case, host organ or body part can recovery and replace with implant materials. Therefore, the result of interaction of the produced implants to body tissues have to be compatible and to exhibit adequate mechanical values for the choice to use in host body. Hydroxyapatite has been intensively studied and these works revealed that human bone structure contains 60 % hydroxyapatite. Fabrication of hydroxyapatite could be mainly divided into two methods; from chemical raw materials and from natural raw materials. In our country, animal raw material source is plentiful because of the improved animal breeding. Thus, the thermal extraction method was picked to produce hydroxyapatite powder. To summary the experimental process, hydroxyapatite powder was produced from bovine bone as a natural raw material by thermal methods, which is fairly inexpensive technique. The HAp powder extraction method involves crushing to small pieces, boiling up at 100°C for 3h on hot plate, burning up the remained organic materials, heat treating of the precursor in heat treatment furnace and grinding by planetary milling.. The powder was subjected to antibacterial tests to investigate bacterial activity. Scanning electron microscopy was performed to examine particle morphology of the fabricated HAp powder. EDS Elemental analyses of the HAp powder the resulting powder were carried out to determine elements in the product. The HAp powder was analysed using XRD, XRF, ICP for identifying its phase compositions. FTIR was used to reveal the presence of the structures. Densification behaviour of the sintered samples was investigated Archimedes technique.