Biyomalzeme Nedir? Kullanım Alanları ve Özellikleri

Teknolojik gelişmeleri en hızlı sprinterlerin dahi yakalayamadığı bir çağa tanıklık ediyoruz. Özellikle tıp ve mühendislik alanları bu bayrak yarışının en ön kulvarında kendilerini gösteriyorlar. Öyle ki bizim de yazı konumuz olmayı hak ettiklerini söylemeden edemeyeceğim.Ne dersiniz, bugün biyomalzeme alanındaki gelişmeleri irdeleyelim mi? Bakarsınız insan vücudundaki doku ya da organların çeşitli sebeplerden dolayı işlevini yitirmesi sonucunda biyomazemelere duyulan ihtiyaç size apayrı deryalara daldırır. Biyomalzeme sayesinde insan yaşamı eskiye oranla daha kolaylaştıkça sizin de ufkunuz genişler. Hadi zaman kaybetmeden Biyomalzeme tarihini, biyomalzemelerin kullanım alanları ve özelliklerini inceleyelim.

Biyomalzeme Tarihi

Son dönemlerde oldukça duyduğumuz bir alan olan biyomalzeme alanın sanıldığı kadar kısa bir geçmişi bulunmamakta,aksine uzun bir tarihi mevcuttur.

İlginizi Çekebilir! Yapay Organ Nedir?Günümüze Kadar Geliş Süreci

2000 yıl önce dişçilikte kullanılan altın inert metal (oksitlenmez) olup öncelikle Çinlilerde, Romalılarda, Azteklerde kullanılmıştır. 1930 yıllarında paslanmaz çelik ve kobalt kullanımı ardından; ilk metal protez 1938 yılında ortaya çıkmıştır. Kullanılan metal ‘vitalyum (Co-Cr-Mo) uzun yıllar sonra korozyona uğraması ve paslanması sonucu ciddi hasarlar ortaya çıkmaya başlamıştır.1940’lar da ilk defa PMMA kullanımı ardından 1950’ler de ilk kan damar değişimi, 1960’lar da ilk kalp kapakçık değişimi ardından kullanılan metaller korozyona uğraması sonucu ciddi aksaklıklar yaşanmaya başlanmıştır. Bunun sonucunda yeni arayışlar içerisine girilmiştir.

Son 40 yıldır hayatımızda birçok metal, polimer ve seramik vücudumuzda,  sağlık cihazlarında ve birçok alanda kullanılmaya devam etmektedir. Birbirinden farklı alanlarda kullanılan bu malzemelerin tam olarak ne olduğunu gelin birlikte inceleyelim. Şunu unutmamak gerek teknoloji ve sağlık alanın gelişimi sayesinde kullanılan malzemeler ile yapay organ ve aşılanma sürecinde de yol alınmıştır.

Biyomalzeme Nedir?

Biyomazleme; Biyolojik sistemlerle etkileşim içerisinde olan fonksiyonel olarak iyileştiren ve vücut içerisinde işleyişe destek olmak üzere üretilen ve geliştirilen doğal veya sentetik olarak canlı dokuyla temas içerisinde olan malzemelerdir. D.F. Williams 1987’deki makalesinde biyomalzeme tanımı şu şekildedir; ‘Vücudun herhangi bir organ, doku veya fonksiyonunla yer değiştiren, tedavi eden ya da güçlendiren bir sistemin herhangi bir parçası ya da tümü olarak belli bir zaman periyodu boyunca kullanılan doğal ya da sentetik kökenli madde (ilaçlardan farklı olarak ) veya maddelerin birleşimdir

Biyomalzeme tanımlarda bahsettiğimiz gibi insan vücudu ile doğrudan etkileşim içerisinde olmasının etkisi ile belirli özelliklere sahip olması gerekir. Herkes vücuduna yerleşecek olan maddelerin özelliklerini bilmek ister, şimdi bu konuya aydınlık getirelim.

Biyomalzemenin Özellikleri

Biyomalzemenin özelliklerinde dikkatimizi ayrıca çeken bir diğer kavram “biyouyumluluk” kavramıdır. Hadi “Biyouyumluluk nedir?”

Biyouyumluluk Nedir?

Bir biyomalzemenin vücut dokularında kimyasal, fiziksel, biyolojik uyumu ve mekanik davranışının optimum seviyedeki uyumudur. Kısacası uygun konak cevabı oluşturabilmektir. Her biyomalzemenin özelliklerine göre kullanım alanları değişiklik gösterir bu sebepten dolayı her malzeme için farklı biyouyumluluk tanımları mevcut olacaktır. Biyomalzemenin vücut içerisinde herhangi bir zarar vermemesi için yüksek derecede biyouyumlu olması gerekir fakat günümüzde tamamen biyouyumlu olan bir malzeme sentezi üretilmemiştir. Her malzeme için biyouyumluluk süresi farklı olabilmektedir fakat ortak özelliklere sahip olmalıdır. Özellikleri sizler için sunduk.

Bu Yazıyı Sevebilirsiniz!! Nanoteknoloji Nedir? Kullanım Alanları Nelerdir?

Biyomalzeme Türleri ve Kullanım Alanları

Biyomalzeme sentezi için malzeme türünün önemi vardır,  vücutla temas içerisinde olduğu için fonksiyonlarını yitirmemesi gerekir. Örneğin;  polimerler esnek yapıları ve fabrikasyonları kolay olduğu için ameliyat ipliği, kan torbaları, kalça kemiği oyuğu ve ilaç taşıyıcılarında kullanılan malzeme türüdür. Metaller ise güçlü, sert ve eğilebilir olmasından kaynaklı kalça, eklem protezleri,  kemik plakalar, vidalar ve diş kökü malzemelerinde kullanılır.

İlginizi Çekebilir!! Kompozit Malzeme nedir? Avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Seramikler biyouyumluluk derecesinin yüksek olması, inert, baskıya ve korozyona dayanıklı olmasıyla diş ve kalça oyuğunda ciddi derecede kullanılıyor. Diş ve kalça kemikleri baskıya ve güce en dayanıklı olduğumuz vücut bölgelerimizdir. Kompozitler; güçlü yapıya sahip oldukları için kalp kapakçıklarında kullanılır. Malzemelerin avantajları olduğu gibi dezavantajları bulunmaktadır. Bu konuyu linkten inceleyebilirsiniz.

Biyomalzemenin Sentez Yolu

• İhtiyacın belirlenmesi
• Malzeme dizaynı
• Malzeme Sentezi/Yapılması
• Malzeme Testleri (Biyouyumluluk/farmakolojik testler)
• Üretim
• Sterilizasyon/Paketleme
• Malzeme Testleri Raf ömrü, stabilite
• Düzenleme
• Klinik Kullanım ve sonraki analizler

Biyomalzeme sentezi sırasında malzeme testleri de en önemli kısımlardandır çünkü her malzemenin kendi uygulama alanları mevcuttur. İşlenmemiş malzemenin karakterizasyonu ve görüntülenmesi testlerinde kimyasal, fiziksel ve biyolojik özellikler hakkında bilgiler elde edilir. Malzemenin biyouyumluluğu testlerinde sitotoksisite, iritasyon, sistemik toksisite, kanuyumluluğu ve karsinojenlik konular hakkında analizler gerçekleştirilir. Ürün ve prosesin onaylanması sürecinde çevresel, imalat, sterillik ve son ürün yeterliliği alanlarında incelemeler gerçekleştirilir. Periyodik denetleme testleri, salım testleri de mevcuttur.

Günümüzde tıp alanında hala çözüme kavuşulmamış birçok alan mevcut. Bu alanların çözümleri için doku mühendisliği, biyomalzeme bilimi ve nanoteknolojinin yardımı ile daha fazla biyomalzeme yapılmaktadır.

Ele aldığımız biyomalzeme bilimi çok geniş ve kapsamlı bir bilim alanı olmanın yanında ayrıca medikal teknoloji alanında da ciddi derecede katkıları bulunmaktadır. Biyomalzeme alanı; yaşam bilimleri, tıp, malzeme bilimi ve mühendislik gibi disiplinlerin birleşiminden kaynaklanmaktadır.  Bir biyomateryali diğer herhangi bir maddeden ayıran en önemli faktör, insan vücudunun dokuları ile temas halinde iken zarar vermeden var olma kabiliyetidir. Çünkü yeni biyomalzemeler ve yenilikçi cihazlar artık birçok alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

Bu yazımızda biyomalzemenin tarihine, türlerine, üretim aşamasına ve kullanım alanlarına yer verdik.  Kısacası en önemli noktaları ele alarak yazımızı hazırladık. Bu yazı umarım aklınızdaki biyomalzeme hakkındaki soru işaretlerini kaldırmıştır. Bir sonraki yazılarda görüşmek üzere. Sağlıklı Günler…

Kaynakça

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://acikders.ankara.edu.tr/mod/resource/view.php%3Fid%3D4621&ved=2ahUKEwigu4aHp6rrAhVHURUIHWIQCSQQFjAAegQIAhAB&usg=AOvVaw3SYOX-6oDP1Bl1z0gth1Xt

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://malzemebilimi.net/biyomalzemeler.html/amp&ved=2ahUKEwjGlbu6uqrrAhUlUBUIHTb0DS4QFjAEegQIAhAB&usg=AOvVaw2YnzzQqmVfOnqs4R4enyCo&ampcf=1