Fonksiyonel Biyobozunur Nanokristal Magnezyum Esaslı İmplant Malzemesi Geliştirme
Proje no. 22503 · Durum: Kapanmış · 2021
Özet
Biyobozunur malzemeler, vücutta işlevini gördükten sonra, doku gelişimine uyumlu bozunarak hastaya zarar vermeden yok olurlar. Mg-alaşımları kemiğe benzerliği dolayısıyla implant malzemeleri üretiminde(ortopedik dokular,çene-diş,stent vs) gelecek vaat eden en gözde malzemelerdir.Biyobozunur Mg/Mg-alaşımlarının düşük maliyetle ve fonksiyonel üretilmesi ile yüksek katma değerli, ileri teknolojik uygulamalara entegre edilebilir. Özellikle biyo-beklentileri karşılayacak, başta kemiğe benzeşim(elastisite modülü,gözenekli yapı) son derece önemlidir.Ticari saflıktaki Mg’nin,biyobozunur implant malzemesi olarak mekanik/korozyon dayanımı yetersizdir. Mg’un bu özellikleri alaşımlama ile artırılabilir olmasına rağmen alaşım elementlerinin maliyeti, toksisite, biyouyumluluk ve biyobozunurlukla ilgili olumsuz etkileri nedeniyle farklı çözümlere ihtiyaç duyulabilmektedir.<br /> Mg-alaşımları yerine, saf-Mg’un mikroyapı özellikleri geliştirilerek(fine-grain refinement, nanocrystaline), biyo-beklentileri (biyouyumlu, fonksiyonel gözenekli, kemiğe yakın elastisite modülü, artırılmış mekanik ve korozyon dayanımları) karşılayacak toz metalürjisi yöntemi ile implant malzemesi geliştirilecektir.Mekanik öğütmeyle(MÖ) tozun mikroyapı(nanokristalli) değişimleri neticesinde, başta mekanik özellikleri olmak üzere Mg’nin neredeyse tüm özellikleri geliştirilebilir. MÖ’yle kazandırılan bu üstün niteliklerin korunabilmesi için, TM-sinterlemenin düşük sıcaklıklarda ve çok kısa sürede yapılması gerekir. Geleneksel sinterleme yöntemi ile bu mümkün değildir.MÖ ile bütünleşik, düşük sıcaklıklarda(200-400oC) ve hızlı(1-15dk) özgün bir sinterleme tekniği(I-FAST)kullanılacaktır.I-FAST esas itibarı ile elektrik alan sinterleme tekniği olup, üniversitemiz BAP’ları(16-MÜH-037, 14-MÜH-017) desteğiyle geliştirilmiştir.Ayrıca, I-FAST’in etkisini ve mikroyapı dayanımını artırmak için toksik etki yaratmayacak eser oranda grafen(≈‰1) karıştırılacaktır.Sinterleme parametreleri, basınç, sıcaklık ve süre gibi parametreler düşük tutularak; fonksiyonel olarak yerleştirilmiş Mg tozları kesit boyunca farklı gözenek seviyelerinde Mg üretilmesi amaçlanmıştır. Mg esaslı biyobozunur gözenekli implant malzemesi üretilip, in-vitro, deneyleri yapılarak multidisipliner çalışma gerçekleştirilecektir.