Üstün mekanik özelliklere sahip metalik ve metalik kompozitler, kristal yapıda olmaları ve sağlam metalik bağları nedeniyle biyomalzemeler alanında önemli bir yere sahiptir. Bir yandan ortopedik uygulamalarda kemik ve protezleri yenilemek için malzeme olarak kullanılırken, diğer yandan çene-yüz veya kalp-damar ameliyatlarında kateter, kapakçık ve kalp kapağı olarak kullanılırlar. Biyomalzemeler alanında minerallerin en büyük payı şüphesiz tanı ve tedavide kullanılan aletlerin temel yapısındadır.
Sherman-vanadyum çeliği, insan vücudunda kullanılmak üzere geliştirilen ilk metaldi. Biyomalzeme ürünlerinin üretiminde kullanılan krom, demir, bakır, nikel, kobalt, titanyum ve diğer birçok metal, az miktarda kullanılmak şartıyla in vivo olarak uygulanmaktadır. Fazlası sağlığa zararlı olan bu mineraller vücutta belli metabolik faaliyetler sonucunda oluşabilmektedir. Örneğin; Kobalt ayrıca B12 vitamini sentezinde de yer alır.
Metallerin biyolojik alana uygunluğu, vücuttaki korozyonları ile ilişkilidir. Korozyon, metalik malzemelerin çevreleriyle reaksiyona girerek oksijen hidroksit gibi bileşikler oluşturdukça ayrışmasıdır. Su, çözünmüş oksijen, hidroksit ve klorür gibi bazı iyonlar insan vücudunda akışkanlığı sağlar. Dolayısıyla insan vücudu bu hayati mineral maddeler için aşındırıcı bir ortamdır. Maddeler yıpranır, zayıflar ve en önemlisi sonunda dokuya girerek hücreye zarar verir. En iyi korozyon direncine sahip metaller soy metallerdir. Vücutta prebiyotik olarak kullanılan mineraller şu şekildedir.
1. Çarmıha Gerilme
İki çeşit çelik vardır. Karbon çeliği demir, karbon ve az miktarda fosfor, silikon ve manganezden oluşur. %1’den az karbon içeren ve diğer metalik olmayan metalleri içerecek şekilde hazırlanan alaşımlı çelik, alaşımlı çeliktir. Alaşımlı çelik, karbon çeliğinden daha pahalıdır ve uygulaması daha zordur. Ancak ısıl direnci ve aşınma oranları yüksektir. Krom, alüminyum, kobalt, kurşun, nikel, silikon, vanadyum ve kükürt gibi metaller çelik alaşımları oluşturabilir. Alüminyum, korozyon direncini arttırırken, büyük miktarda eklenen krom, korozyon direncini ve termal direnci arttırır. Bu tür çelikler artık paslanmaz çelik olarak anılmaktadır. Paslanmaz çelik, günümüzde yaygın olarak kullanılan hayati bir malzemedir ve en yaygın olanı 316L’dir. L harfi burada karbon içeriğinin düşük olduğunu belirtmek için kullanılmıştır. 1950’lerde, bu paslanmaz çeliğin ağırlıkça yüzde 008’i karbondu, oysa bugün bu yüzde çok daha az. 316L’nin ortalama %17 krom, %60 demir ve %12 nikelden oluştuğu bilinmektedir. Az da olsa azot, silikon, kükürt, fosfor, manganez ve molibden içerir.
2. Kobalt içeren alaşımlar
Kobalt ile karışımdan oluşan bir alaşımdır. Kobalt-krom-molibden alaşımı veya kobalt-nikel-krom-molibden alaşımı olarak iki farklı kobalt-krom alaşımından bahsetmek mümkündür. Bahsedilen ilk alaşım uzun yıllardır dental uygulamalarda ve günümüzde de yapay eklem üretiminde sıklıkla kullanılmaktadır. Başka bir kobalt alaşımı, yeni tanıtılan bir malzemedir. Bazı eklemlerde (diz ve kalça gibi) ve bazı ağırlıksız protezlerde kullanılır. Bu alaşım %65 kobalttan oluşur ve geri kalan ağırlık kromdur. Daha iyi bir alaşım için yapıya molibden eklenir. Kobalt içeren alaşımların malzeme sertlik değeri yani elastisite modülü paslanmaz çeliğe göre daha yüksektir.
3. Titanyum ve titanyum içeren alaşımlar
Biyomalzeme üretiminde titanyumun aktif kullanımı 30’lu yılların ikinci çeyreğinde başlamıştır. Titanyum 316, paslanmaz çelik ve kobalt alaşımlarına göre daha düşük ağırlığa sahip bir malzemedir. Yüksek sıcaklıklarda reaktiftir ve oksijen varlığında patlayabilir. Bu nedenle yüksek sıcaklık gerektiren veya vakumda eritilen uygulamalarda önceden hazırlanmış bir atmosfere ihtiyaç duyulur. Oksijensiz ortamlarda oksijen metale nüfuz eder ve metal kırılgan hale gelir.
4. Diş amalgamı
Bileşen olarak cıva içeren alaşımlara amalgam denir. Oda sıcaklığında sıvı halde bulunan cıva, gümüş ve kalay gibi bazı metallerle reaksiyona girebilmektedir. Böyle bir reaksiyon sonucunda büyük miktarda plastik elde edilebilir. Bu özelliği sayesinde amalgam diş dolgusu uygulamalarında sıklıkla kullanılmaktadır.
5. Altın
Altın ve altın alaşımları, korozyon direnci, stabilitesi ve uzun ömürlü olması nedeniyle diş tedavisi için çok faydalı metallerdir. Altın alaşımları mekanik özelliklerinin saf altına göre çok iyi olması nedeniyle döküm uygulamalarına konu olmaktadır. %75’ten fazla altın içeren bu alaşımların geri kalanı soy metaller içerir. Bakır, alaşımın dayanıklılığını arttırır. Platin de aynı şekilde etkiler ancak %4’ten fazla eklenirse erime sıcaklığı artacağından alaşımın işlenmesi zorlaşır. Bir miktar çinko ilavesiyle erime noktası düşürülebilir. %83’ten fazla altın içeren alaşımlar, ağır yük olmadan dolgu maddesi biyomalzemeleri olarak kullanılabilir. Altın yüzdesi daha düşük olan alaşımlar ağırlık açısından daha sert ve dayanıklıdır. Kaplama malzemesi olarak kullanılmasının mantığı budur.
6. Nikel-titanyum alaşımları
Bu alaşımlar, ısıtıldığında bozulan orijinal hallerine geri getirilebilir. Bu özellik artık hafıza şekli efekti olarak adlandırılıyor. Diş köprüleri, yapay kalp kasları, ortopedik protezler ve damar bağlantıları gibi şekil hafızası etkisi gerektiren bazı uygulamalar kafatasına dahil edilebilir.
7. Diğer mineraller
Tantal, yüksek yoğunluğu ve zayıf mukavemeti nedeniyle yeterince kullanılmayan bir malzemedir. Günümüzde en etkili kullanım alanı cerrahi iplik olarak plastik cerrahi alanındadır. Platin ve bazı asil metaller yüksek korozyon direncine sahiptir, ancak bazı mekanik özellikler yeterlidir. Merkezi sinir sisteminde kalp atışının başlamasını uyaran bir elektrot olarak kullanılır.
kaynak:
02 Nisan 2016 itibariyle dental biyouyumluluk ve toksisite testi
Mikro ark oksidasyonu ile işlenmiş Tİ6AL4V alaşımının in vivo biyouyumluluk özelliklerinin araştırılması, 03 Nisan 2016
Dental materyaller için biyouyumluluk test prosedürleri pdf
Da Silva L, Martinez A, Rilo B, Santana U. Hareketli takma dişler için titanyum kaideler. Oratofobi J. 2000; 27: 131-135.
Oh KT, Shim HM, Kim KN. Dental uygulamalar için titanyum-gümüş alaşımlarının özellikleri. J Biomed Mater Res Bölüm B: Apple Biomater 2005; 74b:649-659.
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]