Bor katkılı kemik çimentosu üretimi
Boron-added bone cement production
Yazar: MÜŞERREF CAKA
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Biyomedikal mühendisliği = Biomedical engineering ; Bor = Boron ; Kompozit polimerler = Composite polymers ; PMMA =

Özet:
Bor, yumuşak doku iyileşmesine yardımcı olan, osteoblastik etkileriyle kemik iyileşmesine yardımcı olan, osteoentegrasyonu arttıran, antibakteriyel etkinliği artıran, osteoartriti engelleyen ve artan termal stabilite sağlayan bir elementtir.
Kemik çimentosu yaygın olarak kullanılan tıbbi malzemelerden biridir.Genellikle protez endüstrisinde kullanılır, ancak tümör cerrahisi ve vertebra kırığında da kullanılır.Kemik çimentosu genellikle akrilik esaslı polimerlerden yapılır.Kemik çi-mentosunun iki ana bileşeni vardır; biri monomer, diğeri polimer fazıdır.
Bu araştırma ile ticari kemik çimentosuna kıyasla daha iyi kemik çimentosu elde et-mek amaçlanmıştır.Bor minerallerinın osteointegrasyon, yapışma protezi ve iyileştirilmiş kırık iyileşmesini osteoblastik etki, anti bakteriyalik özellikleri bilinmektedir.Ameliyat sırasında başlıca problemlerden biri, kemik çimentosunun ekzotermik reaksiyonlarına bağlı olarak kemik çimentosunun kürleşme anında sıcaklığının yükselmesidir ve bu durum, nekroza neden olan dokuya ve kemiğe bile zarar verir.Bor minerallerinin kullanımının artması bor değerini arttırır. Bu proje ile, kemiğin iyileştirilmesi ve aynı zamanda bor mineralleri için yeni uygulama alanları bulmak hedeflendi
Bu çalışmada ticari polimetilmetakrilat kemik çimentosu bor ile karıştırıldı ve polimer-izasyon sonucu kemik çimentosu elde edildi. Özelliklerini optimize etmek için farklı konsantrasyonlar ve farklı bor mineralleri kullanıldı. Polimerizasyon sırasındaki sıcaklık değişimi lazer termometresi ve termal kamera kullanılarak izlendi ve kürleşme sıcaklık değeri 87℃'den 56℃'ye düşürüldü.Ayrıca elde edilen kemik çimentosu, ter-mal analiz, infrared analiz, su temas açısı ve dinamik mekanik analiz ile karakterize edildi.Çekme testi ASTM F451-99a'ya göre yapıldı.Bor katkısının mekanik özel-liklere olumsuz bir etkisi olmadığı görüldü. Mikrobiyolojik test yapılarak antibakteriyel özellik gösterdiği tespit edildi.

Abstract:
Boron helps to improve the soft tissue healing, helps to bone healing due to osteoblas-tic effects, increases the osteointegration, to increase antibacterial efficiency, prevents ortheoartris and provide increased thermal stability.
Bone cement is one of the commonly used medical materials. It is generally used in prosthesis industry but it is also used tumour surgery and vertebra fracture. Bone ce-ment is generally made of acrylic based polymers. Bone cement has two main compo-nents, one being monomer and the other phase is the polymer phase. 
With this research, it is aimed to obtain better bone cement compared to commercial bone cement. With the addition of boron minerals and boron derivatives, it is expected to improve osteointegration, adhesion prosthesis and improved fracture healing via osteoblastic effect, microbial properties, and thermal stability. During a surgary, one of the main problems is the heat evoluiton of bone cement due to exothermic reactions of the bone cement and this damages the tissue and the bone of the patient even causing necrose. 
The increase of boron minerals increases the value of the boron. With this project, we aim to improve the bone but also at the same time to find new application areas for boron minerals.
In this study, commercial polymethylmethacrylate bone cement mixed with boron and the radical polymerization took place to manufacture the bone cement. Different con-centrations and different boron minerals utilized to optimize the performance. The temperature change during the polymerization monitored using laser thermometer and thermal camera. Furthermore, the bone cement that obtained, characterized with ther-mal analysis (thermogravimetric analysis), infrared analysis, water contact angle and dynamic mechanical analysis. The tensile test carried according to ASTM F451-99a. Afterwards, microbiological tests showed that the materials have a certain antibacterial effect.