Farklı kaynaklardan üretilmiş hidroksiapatit ve antibiyotik katkısının kemik çimentosunun dayanımına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of bone cement's strength made from different sources hydroxyapatite and antibiotic additives
Yazar: ÖZGE CAN ÖZTÜRK KAÇAR
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:
Kemik çimentoları yıllardır ortopedide kırık kemiğe destek amaçlı ve implantta kullanılan vidaların kemiğe tutunmasını güçlendirmek amaçlı kullanılan bir biyomalzemedir.
Bu çalışmada polimetilmetakrilattan üretilen akrilik bazlı kemik çimentosu farklı hammaddelerden üretilmiş ve bu çimentolara farklı oranlarda antibiyotik eklenerek bu katkı maddelerinin mekanik dayanım üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışma için öncelikle biyo uyumlu katkı malzemesi olarak kullanılacak olan hidroksiapatit üretilmiştir. Hidroksiapatit üretimiminde Ca(OH)2 ve öğütülmüş deniz kabukları hammadde olarak kullanılmış ve her iki hammadde ile üretilen hidroksiapatitler XRD (X-Işını Difraksiyon Cihazı), Taramalı Elektron Mikroskop (SEM) ve FT-IR(Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi) teknikleri ile karakterize edilmiştir.
Faklı kaynaklardan üretilen hidroksiapatitler kemik çimentosu üretiminde katkı malzemesi olarak kullanılmıştır. Bunun yanısıra en iyi sonucu veren kemik çimentolarının hidroksiapatit katkı oranları esas alınarak optimum koşullarda üretilen kemik çimentolarına antibiyotik eklenmiş ve numuneler XRD (X-Işını Difraksiyon Cihazı), Taramalı Elektron Mikroskop (SEM) ve FT-IR(Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi) teknikleri ile karakterize edilmiştir. Daha sonra her bir numune için basma testi sonuçları ve polimerizasyon sırasındaki sıcaklık değişimleri incelenmiş ve katkı maddelerinin mekanik dayanım ve sıcaklık değişimi üzerindeki etkileri belirlenmiştir.
Sonuç olarak farklı kaynaklardan hidroksiapatitlerin ve kemik çimentosunun başarıyla üretildiği, belirli oranda hidroksiapatit katkısının kemik çimentosunun basma mukavemetini arttırdığı ve polimerizasyon sıcaklığını düşürdüğü gözlenmiştir.Antibiyotik katkısının ise polimerizasyon sıcaklığını düşürdüğü ancak deniz kabuğundan üretilen hidroksiapatit katkılı kemik çimentosuna eklendiğinde polimerizasyonu engellediği gözlemlenmiştir. Aynı zamanda belli oranların üzerinde antibiyotik katkısınınmekanik dayanım üzerinde olumsuz etkisi olduğu da sonuçlar arasındadır.

Abstract:
Acrylic bone cement is the material used in the orthopaedic field to fix cemented prostheses to the bone, and it supports the  the spacers, which help to implant process, holding on to the bone.
In this research, it is examined that the effect of the additive substances on mechanical endurance by adding  the acyrcylic based cements, produced from polimetilmetacrilattan and generated from diverse raw materials , various ratios of antibiotics.
In the production of hydroxyapatite, which will be used for biocompatible additive material,  sea shell and CaOH2 are used, and characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Trasform Infrared Spectroscopy (FT-IR). The produced hydroxyapatite was used in the production of acrylic bone cement. In addition, antibiotics were added into the bone cements considerated as the best, also based on hydroxyapatite additive ratios. The samples are characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Trasform Infrared Spectroscopy (FT-IR).  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 thepolymerization temperature. When the antibiotics was considered, it was shown that antibiotics decreased the polymerization temperature as well, but as its added to the bone cement which contained hydroxyapatite, it inhibited the polymerization. At the same time, it can be referred that the antibitotics which was used more than the level of specific ratios, had an negative effect on mechanical endurance.