Biyomalzemeler

Biyomalzemeler

Biyomalzemeler vücutta kullanılan ve buna göre belirli mekanik ve fiziksek özellikleri sağlaması gereken hassas döküm veya toz metalürjisi yöntemleriyle üretilen bir malzeme grubudur. Biyomalzemelerin ortopedide ve diş dolgu malzemesi olarak kullanıldığını söyleyelim.

Özellikle ortopedi alanında kullanılan malzemelerin belirli bir dayanımı ve yorulma direncine sahip olması gerekmektedir. Ayrıca bilindiği gibi vücutla uyum sağlaması da gerekmektedir ki her metal bu uyumu sağlayamaz. İşte bu nedenle bu malzemelerin seçimi ve üretimi için belli başlı şartlar vardır ve bu şartlar sağlanmalıdır. Bu yazımda da özellikle, protez olarak kullanılan biyomalzemelerin sağlaması gereken özelliklerinden bahsedeceğim.

Protez Malzemeleri için İstenen Özellikler

Mekanik Özellikler

Akma ve çekme mukavemeti, elastisite modülü (young modülü), tokluk ve süneklik gibi mekanik özellikler bakımdan üstün özellikler göstermelidir. Birçok kez titreşime uğrayacağından yorulma dayanımının iyi olması gerekmektedir. Yorulma dayanımı ayrıca önemlidir çünkü bazı hastalarda bu malzemeler bir ömür boyu vücutta kalabilir ve ilerde hiçbir sorun çıkmaması adına alınması gereken bir önlemdir. Bir diğer taraftan korozyon faktörü de yorulmaya etki edeceğinden bunu da düşünmek, korozyon direnci yüksek bir malzeme seçmek veya geliştirmek gerekmektedir. Aksi halde tuzlu ortamda olacak olan malzeme öyle ya da böyle korozyona uğrayacak yorulma hasarına yol açacaktır.

Tüm bunların yanında insan vücudunun taşıyabileceği, vücudun gerilimlerinin hesaplandığı bir yol izlenmelidir, işin sadece malzemede bitmediği, vücudun da malzemeye vereceği bir tepki olduğu göz ardı edilmemelidir.

Korozyon Direnci

Dediğimiz gibi korozyon direnci yorulma hasarı oluşturabileceği gibi sağlık açısından da insanları etkileyebilir. Bazı toksik protezlerin yüzeyi yalıtılmış halde de olsa kullanılır ve korozyonun etki etmesi sonucu vücuda kanserojen madde etkisi olduğunu söyleyebiliriz. İnsan vücudunda ki sıvıların da korozif bir ortam oluşturduğu göz önüne alındığında şansa bırakılmayacak bir durum olduğu gerçektir.

Toksik Oluşturmama

Çoğu malzeme doku ile vücut sıvılarına etkisi sonucu toksik oluşturur. Bu nedenle kesinlikle yalıtımının yapılması, direk temasın engellenmesi gereklidir.

Kimyasal Kararlılık

Korozyon ile yakından ilişkilidir. Vücutta hiçbir tepkimeye girmemesi istenir. Fakat bazı durumlarda gerilmeli korozyona yol açan bir durum görülür ki bu da malzemenin vücut sıvısını absorblaması sonrası oluşur.

Tasarım ve Üretim

Yukarıda bahsedilen birçok özelliği bir arada barındıran ve ekstra olarak vücutla biyolojik uyumluluk sağlayabilecek bir tasarım geliştirmek temel hedef olmalıdır. Yani üretilecek malzeme hem dayanıklı hem tok hem korozyon direnci yüksek aynı zamanda da kemiğin yerini tutabilecek özellikte olmalıdır. Üretimi de seri üretime elverişli olmalıdır.