Biyomalzeme Uygulamalarında Kompozit Malzemeler: Kapsamlı Bir Genel Bakış


Creative Commons License

Şenocak T. Ç.

Farklı Mühendislik Yaklaşımlarıyla Kompozit Malzemeler-II , Boztoprak Yalçın, Editör, Özgür Yayınları, Gaziantep, ss.1-120, 2023

  • Yayın Türü: Kitapta Bölüm / Mesleki Kitap
  • Basım Tarihi: 2023
  • Yayınevi: Özgür Yayınları
  • Basıldığı Şehir: Gaziantep
  • Sayfa Sayıları: ss.1-120
  • Editörler: Boztoprak Yalçın, Editör
  • Atatürk Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Biyomalzeme uygulamalarının yenilikçi dünyasında, kompozit malzemeler çok yönlü özelliklere sahip çığır açan bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. İki veya daha fazla maddeyi harmanlayan bu malzemeler, özellikle sağlık ve tıbbi tedaviler olmak üzere çeşitli endüstriler için önemli sayılabilecek bir potansiyele sahiptir. Kompozit malzemeler, biyomedikal uygulamalar için onları oldukça çekici kılan, yüksek mekanik mukavemet, özel biyoaktivite ve yüksek biyouyumluluğun benzersiz bir kombinasyonunu sergilemektedir. Uygulamaları, ortopedik implantlardan, diş restorasyonlarından, doku mühendisliğine ve ilaç dağıtım sistemlerine kadar uzanır. Titanyum ve paslanmaz çelik gibi geleneksel malzemelere avantajlı bir alternatif sunarak mukavemet, biyouyumluluk ve işlevsel uygulanabilirlik sunmaktadırlar. Örneğin ortopedide, kompozitler kemiğe benzer sertlik sağlarken, kemik büyümesini uyarır ve gerilme kalkanlama riskini azaltır. Benzer şekilde, doku mühendisliğinde, polimer-biyoseramik yapı iskeleleri gibi kompozit malzemeler, dokuların yenilenmesini katkıda bulunan hücre yapışması, çoğalması ve farklılaşması için çok yönlü bir ortam sağlama becerisini göstermektedir. Kompozit nanomalzemeler, yapısal özellikleri geliştirilerek, kontrollü ve hedefli ilaç salınımı sağlayan ilaç dağıtım sistemlerinde kullanım alanı bulmuşlardır. Biyomalzeme uygulamalarında kompozit malzemelerin geleceği, nanokompozitlerin, akıllı, uyarıcılara duyarlı malzemelerin ve biyolojik olarak emilebilir kompozitlerin geliştirilmesindeki heyecan verici ilerlemelerle umut verici görünmektedir. Nihayetinde, üretim tekniklerindeki ilerlemeler, özellikle 3B baskının yükselişi, kişiselleştirilmiş kompozit biyomalzemelerde yeni bir çağın başlatılmasında çok önemli bir rolü olduğunu kanıtlamıştır. Bu yenilik, çok sayıda biyomedikal alanda daha çok yönlü ve özel çözümler sunarak biyomalzeme üretimini yeniden şekillendirerek, bu malzemeler için uygulama yelpazesini genişletmiştir. Bu makale, biyomalzeme uygulamalarındaki kompozit malzemelere kapsamlı bir genel bakış sunmayı, sınıflandırmalarını, özelliklerini ve çeşitli uygulamalarını incelemeyi amaçlamaktadır.

In the innovative world of biomaterial applications, composite materials have emerged as a groundbreaking solution with versatile properties. These materials, which blend two or more substances, have significant potential for various industries, especially health and medical treatments. Composite materials exhibit a unique combination of high mechanical strength, specific bioactivity, and high biocompatibility, making them highly attractive for biomedical applications. Their applications range from orthopedic implants and dental restorations to tissue engineering and drug delivery systems. Offering an advantageous alternative to traditional materials like titanium and stainless steel, they provide strength, biocompatibility, and functional applicability. For instance, in orthopedics, composites provide bone-like hardness, stimulate bone growth, and reduce the risk of stress shielding. Similarly, in tissue engineering, composite materials like polymer-bioceramic scaffold structures demonstrate the ability to provide a versatile environment for cell adhesion, proliferation, and differentiation, contributing to the regeneration of tissues. Composite nanomaterials have found use in drug delivery systems, providing controlled and targeted drug release by enhancing structural properties. The future of composite materials in biomaterial applications looks promising with exciting advancements in the development of nanocomposites, smart, stimulus-responsive materials, and biologically absorbable composites. Ultimately, advancements in production techniques, particularly the rise of 3D printing, have proven to have a significant role in initiating a new era of personalized composite biomaterials. This innovation reshapes the production of biomaterials by offering more versatile and specific solutions in numerous biomedical fields, expanding the range of applications for these materials. This article aims to provide a comprehensive overview of composite materials in biomaterial applications, examining their classifications, properties, and various applications.