Farklı kaynaklardan üretilmiş hidroksiapatit katkısının kemik çimentosunun dayanımına etkisinin incelenmesi
Research of the effect of hidroxyapatite additive produced from different raw materials to strength of bone cement
Yazar: NİDA GELİBOLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NURCAN TUĞRUL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Polimetilmetakrilat bazlı akrilik kemik çimentoları, ortopedik uygulamalarda protezin kemiğe sabitlenmesinde kullanılan en yaygın malzemedir.
Bu çalışmada, farklı kaynaklardan üretilen hidroksiapatitlerin kemik çimentosu yapısına katılması ile yüksek mukavemete ve düşük polimerizasyon sıcaklığına sahip kemik çimentolarının üretimi hedeflenmiştir.
Hidroksiapatit üretiminde, farklı kalsiyum (Ca2+) kaynaklarının ve farklı yaşlandırma sürelerinin (4, 24, 48 ve 72 saat) hidroksiapatit verimi üzerine etkisi incelenmiş, bu koşullarla üretilen hidroksiapatitlerin kemik çimentosunun basma mukavemetine etkisi araştırılmıştır.
Farklı kaynaklardan farklı yaşlandırma süreleri ile üretilen hidroksiapatitler XRD (X-Işını Difraksiyon Cihazı), Taramalı Elektron Mikroskop (SEM) ve FT-IR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi) teknikleri ile karakterize edilmiştir. Elde edilen hidroksiapatitler farklı oranlarda akrilik kemik çimentolarının üretiminde katkı olarak kullanılmıştır. Üretilen kemik çimentolarının karakterizasyonu XRD (X-Işını Kırınımı), Taramalı Elektron Mikroskop (SEM), FT-IR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi) ve TG/DTA (Diferansiyel Termal Gravimetrik Analiz) teknikleri ile yapılmıştır. Hidroksiapatit katkılı kemik çimentolarının dayanımları basma testleri ile belirlenmiş, polimerizasyon sırasında ulaştığı maksimum sıcaklıklar ölçülmüştür.
Sonuç olarak farklı kaynaklardan hidroksiapatitlerin ve kemik çimentosunun başarıyla üretildiği, belirli oranda hidroksiapatit katkısının kemik çimentosunun basma mukavemetini arttırdığı ve polimerizasyon sıcaklığını düşürdüğü gözlenmiştir.

Abstract:
Polymethylmethacrylate based acrylic bone cement is the most common material used in the orthopaedic field to fix cemented prostheses to the bone.
In this study, we aimed production of bone cement which has low polymerization temperature and high strength by adding hydroxyapatite additive that was produced using different raw materials.
In the production of hydroxyapatite, the effect of different calcium (Ca2+) sources and aging times (4, 24, 48 and 72h) on yield were researched. The effect of the produced hydroxyapatite on yield of compression strength of bone cement was investigated.
The hydroxyapatite produced with two different raw materials and different aging times were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Trasform Infrared Spectroscopy (FT-IR). The produced hydroxyapatite was added as different amounts into acrylic bone cement. The produced acrylic bone cement were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Trasform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and TG/DTA (Thermogravimetric Differential Thermal Analysis). The strength of bone cement with hydroxyapatite additive was determined by compression test and the maximum temperature during polymerization was measured.
In conclusion, it was observed that bone cement and hydroxyapatite produced with different raw materials was synthesized successfully, the addition hyroxyapatite (stated amount) increased the compressive strength and decreased the polymerization temperature.