KEMİK REJENERASYONU İÇİN METAL OKSİT KATKILI BOROTELLÜRİT ESASLI YENİ BİR BİYOAKTİF CAMIN SENTEZİ: BİYOLOJİK VE MEKANİK ÖZELLİKLER

Abstract

Bu tez çalışmasında, kemik rejenerasyonu uygulamalarında kullanılmak üzere SiO2 içermeyen borotellürit esaslı yeni biyoaktif cam sistemlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda 45TeO2–20Na2O–10CaO–15P2O5–10B2O3 temel cam bileşimine %1,3,5,7 mol katkı oranlarında La2O3, Y2O3 ve ZrO2 katkıları ilave edilmiş ve camlar ergitme-döküm yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen camların yapısal, fiziksel, optik, termal, elastik, mekanik, iyon salınımı, biyobozunma, hücre uyumu ve antibakteriyel özellikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. XRD ve FTIR analizleri, borotellürit esaslı cam ağ yapısının genel olarak korunduğunu; bununla birlikte metal oksit katkılarına bağlı olarak meydana gelen yapısal değişimler ve yerel kristalin faz oluşumlarının meydana geldiğini göstermiştir. UV-Vis sonuçları, katkı oksitlerinin optik bant aralığını azalttığını; buna karşın DTA analizleri ise katkılı camlarda termal kararlılığın arttığını ortaya koymuştur. Mekanik özellikler bakımından en belirgin iyileşme ZrO2 katkılı camlarda elde edilmiş; katkısız camda 60.374 MPa olan basma dayanımı, TBZ5 numunesinde 175.994 MPa değerine yükselmiştir. Bu sonuç, ZrO2 katkısının borotellürit camların yük taşıma kapasitesini artırmada etkili olduğunu göstermektedir. Biyolojik değerlendirmelerde, cam numunelerinin yapay vücut sıvısı içerisinde fosfat esaslı mineral fazlar oluşturabildiği belirlenmiştir. MC3T3-E1 osteoblast hücreleriyle yapılan canlılık analizlerinde Y2O3 katkılı camlar uzun süreli biyouyumluluk açısından öne çıkmış ve TBY1 numunesinde 30 gün sonunda %93.08 hücre canlılığı elde edilmiştir. Hücre adezyonu analizlerinde ise en yüksek tutunma oranı Y2O3 katkılı TBY7 numunesinde %83.33 olarak belirlenmiştir. Antibakteriyel testler, borotellürit esaslı camların Escherichia coli tutunmasını belirgin şekilde baskıladığını; AgNO3 ile yüzey modifikasyonunun ise Staphylococcus aureustutunmasını azaltarak antibakteriyel etkinliği artırdığını göstermiştir. Sonuç olarak, La2O3, Y2O3 ve ZrO2 katkılı borotellürit biyoaktif camların mekanik, biyolojik ve antibakteriyel özelliklerinin katkı türü ve oranına bağlı olarak ayarlanabildiği belirlenmiştir. ZrO2 katkılı camlar mekanik dayanım, Y2O3 katkılı camlar uzun süreli hücre canlılığı ve kimyasal kararlılık, La2O3 katkılı camlar ise dengeli biyolojik yanıt ve antibakteriyel yüzey modifikasyonu açısından öne çıkmıştır. Elde edilen bulgular, metal oksit katkılı borotellürit cam sistemlerinin kemik rejenerasyonu, implant kaplamaları ve enfeksiyon riski azaltılmış biyomalzeme uygulamaları için umut verici adaylar olduğunu göstermektedir.