View
404
Download
13
Category
Preview:
Citation preview
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
1/122
Asl alt balk stilini dzenlemek iin tklatn
4/17/12
BYOMALZEMEdersi
POLMERKBYOMALZEMELER
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
2/122
4/17/12
ndekler
Tanmlar
Polimerizasyon ve Temel YaplarPolimerizasyon
Temel yaplar
Yapsal Deiimlerin Malzemelerin zellikleri zerineEtkileri
Biyomalzeme Olarak Kullanlan Polimerler
PVC, PE, PP, PMMA, PS ve kopolimerleri, Poliesterler,Poliamidler (Naylon), Florokarbon Polimerler, Kauuk,Poliretanlar
Biyobozunur Polimerler
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
3/122
4/17/12
Tanmlar 1;
Polimer: Monomer isimli kk molekllerin
kimyasal balarla birlemesi sonucu oluan ikiveya boyutlu molekler yaplardr (Cardarelli,2008).
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
4/122
4/17/12
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
5/122
4/17/12
Tanmlar 1;
Biyomalzeme: Canl sistemlerde bir fonksiyonun
veya bir parann yerini tutabilecek; salam,gvenilir, ekonomik ve fizyolojik olarak vcuttarafndan kabul edilebilir malzemelerdir (Henchand Erthridge, 1982).
Biyouyumluluk: Kullanlan malzemenin, uygulamaesnasnda ev sahibi sisteme, uygun cevapverebilme kabiliyetidir.
Biyobozunma: Biyomalzemenin biyolojik ortamierisinde; su, enzimler veya metabolik aktivite iletoksik rnler vermeden paralanmasdr.
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
6/122
4/17/12
Tanmlar 2;
Biyobozunur Polimerler: Vcutta hidroliz veya enzimler
yardmyla bozunarak, metabolik yollarla atlan ya dakullanlabilen malzemelerdir.
Biyoresorbable Polimerler: Herhangi bir polimer deiimi
veya molekler ktlede azalma olmakszn yeniden emilebilirpolimerlerdir. Toksik etki yaratmazlar.
Biyoerozyon: Yapnn yzeyden paralanmasdr. Aa
kan rnler, olduka byk molekllerdir.
Degredasyon: Yapnn paralanarak, kk molekllerednmesidir. Ana degredasyon mekanizmalar; hidroliz,enzimatik bozunma ve znmedir.
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
7/122
4/17/12
Polmerlern Snflandrlmas 1
1. Molekl arlklarna gre:
Oligomerler(Molekl arl 500-600 g/mol.civarnda)
Intermediateler
Makromolekller
1. Sentez ekillerine gre:
Doal Yar-sentetik
Sentetik
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
8/122
4/17/12
Polmerlern Snflandrlmas 2
4. Sentez reaksiyonlarna gre: Katlma reaksiyonu
Kondenzasyon reaksiyonu
5. Zincir yapsna gre: Dorusal (linear)
Dallanm
apraz bal
6.Termal davranna gre: Termoplastik
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
9/122
4/17/12
Polmerlern Snflandrlmas 3
7. Monomer trne gre: Homopolimer (Tek bir monomer biriminin tekrarlanmas)
Kopolimer (ki monomer karmndan oluan )
8. Polimerin kat yapsna gre: Kristalin
Amorf(ekilsiz)
9.Yan gruplarnn diziliine gre: zotaktik
Sindi otaktik
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
10/122
4/17/12
Zncr yaplarna gre polmerler
ekil 1: Zinciryaplarna gre
polimerlera) Dorusal Zincir
a) Dallanm Zincir
a) apraz BalZincir
a) As YapdaZincir
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
11/122
4/17/12
Polimerler;
zincirleri belli bir dzende biraraya geliyorlarsa kristalin,
belli bir dzende bir arayagelmiyorsa amorf
polimer olarak snflandrlr.
*Bir polimere kristalin denmesi iin
ekil 2: Bir polimerde yer alanamorf ve kristalin blgeler
% 5-10 kristallikte malzeme esnektir. % 20-60kristallikte ise malzeme toktur. %60-80 kristallikte iseyap sert ve dayankldr. Bu kristal polimerler belli bir
ergime scaklna sahiptirler. Tg stnde
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
12/122
4/17/12
Termoplastik bir malzemenin scakl arttkayounluu azlr,spesifik hacmi byr; yani molekl segmentleribirbirlerinden
uzaklamaya balarlar. Belli bir scakla ulaldndamoleklsemenden hareket etmeye balarlar. te buscaklaCams Gei Scakl (Tg) denir. Tg scaklnnzerinde malzemelerin molekllerini canl molekllerolarak ta nitelendirebiliriz. Bu scakln zerindekimalzemeyi krmadan bkmek ve malzeme zerinetork uygulamak mmkndr.
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
13/122
4/17/12
D k kl kl d k i t li l l i
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
14/122
4/17/12
Dk scaklklarda kristalin malzemelerinyounluk deiimi amorf malzemelere benzer.Aradaki fark kristalin malzemelerde erimescaklnn olmasdr. Kristalin malzemelerdeerime scaklna ulaldnda kristal yapparalanmaya balar. Bu da younlukta ani birazalma (spesifik hacimde byme ) meydana
getirir. Tm'nin zerindeki malzeme sv haldedirve scakln viskoziteye etkisi ok azdr. 100 %kristalin yapya sahip polimer mevcut deildir.Kristalin olarak adlandrlan malzemelerde dekristal blmleri birbirine balayan blgeleramorf yapya sahiptir. Malzemenin kristallik oranyksek ise (>60%) Tg'nin etkisi ok azdr,dolaysyla malzemenin sertlii fazla deimez.
Malzemenin kristallik oran dk ise (
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
15/122
4/17/12
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
16/122
4/17/12
Polmer Uzunluu
(A)nA:Tekrarlananpolimer birimi
n: Zincirdetekrarlanan birimsays
rne
in;
ekil 3: Poliasetilen zinciri
PE
vBurada n ' polimerizasyon derecesi olup bir polimer
zincirindeki monomer saysn ifade eder.vPolimerizasyon derecesi n= 10.000 hatta daha bykdeerlerde olabilir.vPE iin polimerizasyon derecesi (DP), 10000 ila 700000g/mol arasnda deien ortalama molekl arlna balolarak 3500-25000 arasnda deiir.
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
17/122
4/17/12
Molekl arl: Bir polimer moleklndeki herbiratomun arlnn toplamdr.
Mn : Sayca ortalama molekl arl
M
w : Arlka ortalama molekl arl
M
v : Viskozite ortalama molekl arl
M
z : kelti ortalama molekl arlMw arttka mekanik deerler artar, akkanlk
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
18/122
4/17/12
Mw ve M
n deerleri polimerler iin ok nemli
iki parametredir. nk bu iki deerin oran
polimerin oklu dalm endeksi de denilenheterojenite endeksini (polydispersity index orheterogenity index) (HI) verir ve genellikle;
Mw > M
n
olur.
HI= Mw / M
n
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
19/122
4/17/12
Heterojenite indeks (HI)=1 Doal Polimer
Heterojenite indeks (HI)>1 Sentetik Polimer
ekil 4: Bir doal polimer olarak
DER
ekil 5: Bir sentetik polimer olarak PVC bazl yapayKL
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
20/122
4/17/12
Doal ve Sentetk PolmerlernSnflandrlmas
Polimer
Doal
Polipeptidler,proteinler,
polinkleotidlerPolisakkaritler
Zamk ve kauuklar
Elastomerler
Sentetik
Elastomerler
Termoplastikler
Termosetler
Tablo 1: Doal ve sentetik polimerlerin snflandrlmas (Cardarelli,2008).
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
21/122
4/17/12
Polmerzasyon1
Dk molekl arlkl monomerlerden yksek molekl
arlkl polimerler olumas iin gerekleen kimyasal
reaksiyonlar btndr.
Katlma Polimerzasyonu Younlama
Polimerizasyonu
(Addition & Chain-GrowthPoymerization)
(Condensation & Step-GrowthPoymerization)
yonik Radikali
k
Koordinasyon
kompleksi
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
22/122
4/17/12Katlma Polimerizasyonu
Polmerzasyon2
ekil 6: Vinil klorrn katlma
K t l P l
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
23/122
4/17/12
Katlma Pol mer zasyonu(devam)
Tablo 2: eitli monomerlere ait katlma
polimerizasyonlar
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
24/122
4/17/12Younlama Polimerizasyonu
Polmerzasyon3
ekil 7: Teraftalik asit ve etilen glikolnpolimerizasyonu
Y l P l
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
25/122
4/17/12
Younlama Polmerzasyonu(devam)
ekil 8: Poliamid (naylon)polimerizasyonu
o n ama o mer as on
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
26/122
4/17/12
Tablo 3: Younlama polimerizasyonu ile retilenbaz polimerler
o un ama o mer zasyonu(devam)
P l
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
27/122
4/17/12
Polmerzasyon4
Polimer zincirinin uzunluu, reaksiyon scakl,
basnc,katalizr miktar ve katalizrn uygulama sresi
kontrol edilerek ayarlanmaktadr.
ekil 9: Polimerizasyonun ematik gsterimi
P l
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
28/122
4/17/12
Polmerzasyon5
ekil 10: Dorusal zincirli polimer
Polmerzasyon
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
29/122
4/17/12
Polmerzasyon6
ekil 11: a raz ba l olimer
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
30/122
4/17/12
KoordinasyonBalar
Metalik Balar
Dispersiyon
Kuvvetleri
Hidrojen Balar
Polmerzasyon7
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
31/122
4/17/12
Sentetik polimerik malzemeler;
tek kullanmlk medikal malzeme,
prostetik malzeme,
dental malzeme
implant,
yara rt materyali,
ekstrakorporal cihaz,
enkapslant,
ila salm sistemi
doku mhendislii rnleri
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
32/122
4/17/12
kolay ilenebilirler,lateks, film, tabaka, iplik gibi farkl
ekillerde retilebilirler,
modifiye edilmeye uygundurlar,grece ekonomik maliyete sahiptirler,
istenilen mekanik ve fiziksel zellikler
kazandrlabilir.
Bu zellikler:
biyouyumluluk,
Polimerik malzemelerin, metal ve seramikmalzemelere gre avantajlar aadaki gibidir:
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
33/122
4/17/12
zellik Tanm
BiyouyumlulukNon-karsinojenik, non-pirojen, non-
toksik, non-alerjik yant
Sterillenebilirlik Otoklav, kuru s, Eto, radyasyon
Fiziksel zellik Dayanm, elastiklik, gerinim
lenebilirlik Eritme, ekstrzyon, fiber eklinde
Tablo 4: Biyomedikal polimerlerin sahip olmas gerekenzellikler (Ikada, 1989).
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
34/122
4/17/12Byomalzeme Olarak Kullanlan
Polmerler1
Gnmzde yzlerce polimer kolay birbiimde sentezlenebilse de ilerinden ok
az (10-20) tek kullanmlk veya uzun
mrl medikal malzemeler olarakkullanlabilmektedir.
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
35/122
4/17/12
Byomalzeme Olarak KullanlanPolmerler 2
Medikal uygulamalarda uygun malzeme seimi
yaplrken;
biyouyumluluk
biyobozunurluk
hcre etkileimi
zelliklerine dikkat edilir.
Byomalzeme Olarak Kullanlan
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
36/122
4/17/12
Byomalzeme Olarak KullanlanDoal Polmerler 1
Tablo 5: POLMERLER
Polimer Bulunduu Yer FizyolojikFonksiyonu
pekEklembacakllar
sentezler Koruyucu
Keratin Sa Termal yaltm
KollojenBa Dokusu (tendon,
deri) Mekanik destek
Jelatin Ksmen Amorf Kollojen Endstriyel rn
Fibrinojen Kan plazma proteini PhtlamaElastin Boyun balar Mekanik destek
Aktin Kas Hareket
Miyozin Kas Hareket
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
37/122
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
38/122
4/17/12
Byomalzeme Olarak KullanlanDoal Polmerler 3
Tablo 7: POLNKLEOTDLER
Polimer BulunduuYer FizyolojikFonksiyonu
Deoksiribonkleikasit (DNA) Her yer Protein sentezi
Ribonkleik asit(RNA) Her yer Protein sentezi
Jelatn 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
39/122
4/17/12
Jelatn 1
Triptofan dndaki tm temel aminoasitleri ierir.
Kollojenin hidrolizi ile elde edilir.
Vcut proteinlerine benzer yapda olduuiin dk immnojenisiteye sahiptir.
Suda znen ve znmeyen formlar vardr.
Suda znmeyen formlar hidrojel olarak dakullanlmaktadr.
Jelatn 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
40/122
4/17/12
Jelatn 2
ekil 12:Jelatininkimyasalyaps
ekil 13: Jelatin ilakapslleri
Elastn 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
41/122
4/17/12
Elastn 1
Ba dokusunun temel esi olan skleroproteinlerindenbirisidir.
apraz baldr.
Esnektir.
Dermiste %5 orannda bulunur.
Sentetik olarak da retilir.
Porlu ve elastik bir yaps oldu u iin doku iskelesi,
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
42/122
4/17/12
Elastn 2
ekil 14: Elastinin bulunduu yerler ve ba
Elastn 3
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
43/122
4/17/12
Elastn 3
ekil 16: Zimmer nkollojen ve elastin ieren
yara yamalar
ekil 15: Yalanmaya
kar elastin
pek 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
44/122
4/17/12
pek1Yksek oranda glisin ve kovalent peptid balar ierdiindenok dayankldr.
rmcek ipei ok elastiktir ve
yksek oranda su absorbe edebilir.
Biyobozunurdur.
Biyouyumludur. Hafiftir
Mkemmel mekanik ve termal zelliklere sahiptir.
Sahip olduu zelliklerden dolay sinir hcre tedavisindekullanmna allmaktadr.
*pek reten genler maya ve bakterilere aktarlm, bu
sa ede daha ksa srede daha ok rn elde
pek 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
45/122
4/17/12
pek2
ekil 17: pek zincirinin yaps
pek 3
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
46/122
4/17/12
pek3
ekil 18: Silikon-ipek elektronikimplant
ekil 19: Sinir hcre bymesi iingelitirilen ipek fiberler
Kollojen 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
47/122
4/17/12
Kollojen 1
ECMnin ana maddesidir.
Biyobozunurdur.
ekme dayanm yksektir.
Baz ktle transfer limitasyonlarna sahiptir.
ok farkl formlarda (film, membran, snger, fiber)retilebilirler.
Sentetik, doal polimerler ve seramik malzemelerle kompozitoluturularak kullanlr.
Yara rt materyali, yama malzemesi, damar grefti ve dokuiskelesi olarak kullanlmasnn yansra, yumuak ve sert doku
uygulamalarnda ve ila salm sistemlerinde kullanlr.
Kollojen 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
48/122
4/17/12
Kollojen 2
ekil 20: Kollojenin yaps
Kollojen 3
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
49/122
4/17/12
ekil 22: Permacol Biyolojik Deri mplant
ekil 21: Yz kemii tedavisinde veyumuak doku rekenersayonundakullanlan apraz bal jel kollojen
Kollojen 3
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
50/122
4/17/12
Ktn 1
Bir polisakkarittir.
Yar-kristalin morfolojiye sahiptir.
Sellozdan sonra doada en ok bulunanbiyopolimerdir.
Hidrofiliktir.
Doal bir polimer olan kitinin alkalin deasetilasyonuyla
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
51/122
4/17/12
Ktn 2
ekil 23: Kitininkim asal a s
Ktosan 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
52/122
4/17/12
Ktosan 1
Biyouyumludur.
Biyobozunurdur.
Pozitif ykl olduu iin hcreler tarafndan ok sevilir.
n-vitro antioksidan etkiye sahiptir.
Monomerler genellikle toksiktir ama kitosan non-toksiktir.
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
53/122
4/17/12
Ktosan 2
ekil 24: Kitosann kimyasal
yaps
4Ktosan 3
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
54/122
4/17/12
ekil 25: Kitosan doku iskeleleri
4Nasta 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
55/122
4/17/12
Nasta 1
Bitkilerde depolanan ana karbonhidrattr.
En ok msr, patates ve pirinten elde
edilir.
Btn niastalar iki glukan
polimerinin (amilopektin ve amiloz)
farkl kopolimerleridir.
Su alp, iebilme zellii vardr.
4Nasta 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
56/122
4/17/12
Nasta 2
ekil 26: Niastann
4
l l k ll l l
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
57/122
4/17/12
Byomalzeme Olarak Kullanlan DoalPolmerlern Avantajlar
Biyolojik ortamdaki molekllere byk benzerlikgsterirler veya aynsdrlar.
Sentetik polimerlerde karlalan toksisite vekronik iltihaplanma sorunlar yoktur.
Biyolojik ortamdaki enzimlerle kolaylklabozunurlar/degrede olurlar (Bu madde geiciuygulamalar iin avantajdr.).
4Byomalzeme Olarak Kullanlan Doal
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
58/122
4/17/12
Byomalzeme Olarak Kullanlan DoalPolmerlern Dezavantajlar
Baklk sistemini uyarrlar/immnojeniktirler.
Sentetik polimerlerden daha karmak bir yapya sahipolduklarndan teknolojik manplasyonlar zordur.
Biyolojik enzimlerle bozunurlar/degrede olurlar (Bu maddekalc uygulamalar iin dezavantajdr.).
zellikle protein yapda olanlar yksek scaklktabozunduu iin, eriyik ekstrzyon gibi yksek scaklkgerektiren ileme teknikleri ile ekillendirilemezler.
4Byomalzeme Olarak Kullanlan
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
59/122
4/17/12
Byomalzeme Olarak KullanlanSentetk Polmerler 1
Poli (hidroksi alkonatlar)
Poli (hidroksi alkonat) (PHA)
Poli (hidroksi btirat) (PHB)
Poli (hidroksi vaterat) (PHV)
Poli ( -hidroksiasitler)
Poli (L-laktik asit) (PLA) Poli (L-glikolik asit) (PGA) Poli (laktik-ko-glikolik asit) (PLGA)
Bakterilertarafndan
sentezlendiklerizaman doal
polimerlergrubuna girerler.
4Byomalzeme Olarak Kullanlan
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
60/122
4/17/12
Byomalzeme Olarak KullanlanSentetk Polmerler 2
Poli ( - kaprolakton) (PCL)
Polianhidrit
Polifosfozen
Polivinilklorr (PVC)
Polietilen (PE)
Polipropilen (PP)
Polimetil metakrilat (PMMA)
Polistiren (PS)
4Poli ( - kaprolakton) (PCL) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
61/122
4/17/12Ester balarnn hidrolizi ile degrede olan biyobozunur
bir polimerdir.
ECM ile etkilemez.
Hidrofobiktir.
Hcre yapmas ve remesi ok desteklemedii iin
kompozit malzemelerle birlikte kullanlr.
Degredasyon sresi ~ 3 aydr.
-
Poli ( - kaprolakton) (PCL) 1
4Poli ( - kaprolakton) (PCL) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
62/122
4/17/12
Poli ( - kaprolakton) (PCL) 2
Alifatik polyester ailesinin nemli bir yesi olanpolikaprolakton (PCL) yarkristalin bir poliesterdir ve -kaprolaktonun halka
almas polimerizasyonu ile elde edilir. PCL. kolaycaproses edilebilen, birok organik zc ierisindeznebilen. dk erime noktasna (55-60C) ve camsgei scaklna (-60C ) sahip bir polimerdir. PCL ve
kopolimerlerinin bozunma mekanizmas PLA'nnkinebenzer ekilde iki aamada gercekleir. nce hidrolitikesterler krlr ve oligomerik trlerin difzyonu nedeniylede arlk kaybna urar. Yksek molekl arlkl PCL'nin(Mn> 50000) bozunumu olduka yava olup dokudan
tamamen ayrlmas 3 yl almaktadr. Dk degradasyon
4Poli ( - kaprolakton) (PCL) 3
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
63/122
4/17/12
Poli ( - kaprolakton) (PCL) 3
ekil 27: PCL kemikvidas
ekil 28: PCL dizprotezi
4o a - o-g o as(PLGA) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
64/122
4/17/12
o a o g o as(PLGA) 1
Biyouyumluluu yksek, biyobozunur bir polimerdir.
PLA ve PGA deriimlerine bal olarak bozunma, esneklikv.b. zellikleri ayarlanabilir.
Su ierii dktr.
Polimerizasyon srasnda D- ve L- izomerlerinin kopolimerleriformlarnda sentezlenebilir.
Medikal uygulamalar iin FDAden onay alabilmi teksentetik polimerdir.
4
Pol (laktk-ko-glkolk ast) (PLGA) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
65/122
4/17/12
Pol (laktk-ko-glkolk ast) (PLGA) 2
ekil 29: PLGAnn kimyasalyaps
Kopoliesterler arasnda en ok aratrma yaplan polimerlerdir. Hem L- hem de D,L-laktidler kopolimerizasyonda belirli oranlarda kullanlmaktadr. 25-75 yapsndakipoli(L-laktd-ko-glikold) amorf bir polimerdir. 50-50 poli(L-laktd-ko-glkold)hdrollitik adan olduka kararszdr ve hidrolitik degradasyona karsdirenci kopolimerin yapsal oranna belirgin bir biimde baldr . Homopolmerlerlekarlatrldnda kopolimerlerin hdrolitik olarak daha kararsz olduugzlenmitir, rnein 50-50 poli(D,L-laktd-ko-glkold) yaklak olarak 1-2 aydadegrade olurken 75-25 poli(D,L-laktid-ko-glkolid) 4-5 ayda ve 85-15 pol(D.L- laktd-ko-glikolid) 5-6 ayda degrade olmaktadr. PLGA ester balarnn hidrolizi le ktleerozyonuna urar ve degradasyon hz LA/GA oranna, molekl arlna ve
matrksin yap ve ekline baldr. Biyouyumlu bu polimerlerin ilgi ekmesininnedenleri arasmda FDA tarafndan nsanlarda kullanmnn onaylanmas, eitli yapve trlerde proses edilebilirlii, degradasyon hznn kontrol edilebilirlii vebiyobozunurluu yer almaktadr. eidi oranlardaki poh(L-laktid-ko-glkold)kopolmerleri mkrokre, mikro kapsl, nano kre ve nano fiber gibi kontroll ilasalnm sistemleri ile monoflament strler gibi biyomedikal rnlerin retimindekullanlmaktadr. PLGA ayrca yksek hcre tutunmas sergiler ve tutunan
hcrelerin geliimini srdrebilmesi nedeniyle doku mhendislii uygulamalarndaska kullanlr.
4Pol (laktk-ko-glkolk ast)
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
66/122
4/17/12
Pol (laktk ko glkolk ast)(PLGA) 3
ekil 30: PLGA ila ta c
4Pol (lakt k-ko-gl kol k as t)( G )
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
67/122
4/17/12
o ( a o g o as )(PLGA) 4
ekil 31: PLGA nanopartikller
4Poletlen glkol (PEG) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
68/122
/17/12
Poletlen glkol (PEG) 1
Kat ve sv formlar vardr. Etilen oksitin polimerizasyonu ile retilir
ok dkten ok yksek molekl arlna kadar genibir molekl arl aralnda sentezlenebilir.
Polimerlerin yzey modifikasyonlarnda ve antijenmaskelemede kullanlr.
Biyobozunur deildir.
Biyouyumludur. - Esnektir.
Non-toksiktir. - Hidrofiliktir.
-
4/Poletlen glkol (PEG) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
69/122
/17/12
Poletlen glkol (PEG) 2
ekil 32: PEGin kimyasal yaps
ekil 33: la tama kapasitesini arttrmakamacyla PEGle kaplanan misel
4/
Poletlen (PE) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
70/122
/17/12
5 farkl younluk grubunda retilebilir: UHMWPE (Ultra high molecular weight
polyethylene)
HDPE (High density polyethylene)
LDPE (Low density polyethylene)
LLDPE (Linear low density polyethylene)
VLDPE (Very low density polyethylene)
4/
Poletlen (PE) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
71/122
/17/12
ok eitli olmalar farkl koullarnda (scaklk,
basnv.b) retilmeleri ve ilenebilmelerineolanak salar.
Kolay sterillenebilirler.
Esnektirler.
ASTM (American Society for Testing and Materials)F981, F639, ve F755 standartlarna uygundur.
Hafif olduklar iin kala protezlerinde, eklem
4/Poletlen (PE) 3
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
72/122
/17/12
Poletlen (PE) 3
ekil 34: PE bir omuz implant
Tbbi uygulamalarda yksek-younluklu polietilen (PE)kullanlr. nk, alak-younluklu PE sterilizasyon
scaklna dayanamaz. PE,tp formundakiuygulamalarda vekateterlerde, ok yksek
molekl arlkl olanysa
4/Polmetl metakrlat (PMMA)
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
73/122
/17/12
Polmetl metakrlat (PMMA)(Pleksglass) 1Biyouymludur.
effaf ve yksek mukavvemetlidir.
Cams gei scakl 105C olan amorf bir polimerdir.
Seyreltik alkali ve inorganik zeltilere kar
dayankldr.
Di dolgularnda, diyaliz membranlarnda, okler
lenslerde, kontakt lenslerde ve kemik imentolarnda
4/Polmetl metakrlat (PMMA)
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
74/122
/17/12
(Pleksglass) 2
ekil 35: Kontakt lens (lk
ticari marka: Solexlens)
ekil 36: Gzenekli kafatasimplant
PMMA (polimetil metakrilat),hidrofobik. dorusal yapdabir zincir polimeridir. Odascaklnda cams haldebulunur. Lucite ve Plexiglas
ticari isimleriyle tannr. Ik
4/Polamd (PA) (naylon) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
75/122
/17/12
( ) ( y )
Biyouyumludur.
Yksek kristaliniteye ve mukavvemete sahiptir.
Su iinde ok abuk bozunur. Bozunmalar hemenzimatik hem de enzimatik olmayan reaksiyonlar
yoluyla gerekleir.Ameliyat ipliklerinde, yumuak doku uygulamalarnda,
kataterlerde ve bantlarda kullanlr.
Naylon (nylon). D Pont tarafndan poliamid ailesine
verilen isimdir. Naylonlar, diaminlerin, dibazik asitlerle
4/Polamd (PA) (naylon) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
76/122
/17/12
ekil 38: Naylon mikro filamentler
y
ekil 37: Bilgisayarl retim teknikleri ile imaledilmi PA doku iskeleleri
4/Polvnlklorr (PVC) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
77/122
/17/12
Amorf, sert ve krlgan bir yapdadr.
Cams gei scakl 75~105Cdir.
Erime scakl yksek olduu iin zor ilenmektedir.
Kan ve serum torbalarnda, diyaliz cihazlarnda,kateterlerde, her trl medikal torba ve ambalajdakullanlr.
4/Polvnlklorr (PVC) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
78/122
17/12
( )
ekil 39: Svtorbalar
ekil 40: Nazalatamanl
endotrekeal tp
PVC, sert ve krlgan
bir malzemeolmasna karn,plastikletiriciilavesiyle yumuakve esnek hale
getirilebilir. PVC,uzun-dnemuygulamalarda,plastikletiricinin
yapdan szmasnedeniyleproblemlere yol aar.Plastikletiricilerdk zehirlilie
sahiptir.
4/Polretan (PU) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
79/122
17/12
( )
Biyouyumludur.
Mekanik dayanm yksek, sert bir polimerdir.
Kimyasal madde ve yaa kar dayankldr.
Biyomedikal tplerde, damar greftlerinde, kalppompalarnda ve implantlarda kaplama olarakkullanlr.
Poliretanlar, "yumuak" ve "sert" segmentlerclenoluan blok kopolimerlere denir. Kanla
uyuabilirlikleri ok iyi olduundan zellikle kalp-
4/Polretan (PU) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
80/122
17/12
ekil 41: Silikon kapl poliretan snger memeimplant fotoraf (solda), SEM grnts
(sada)
ekil 42: Ortopedik tedavi amalminder
4/1Polproplen (PP) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
81/122
17/12
p p
Biyobozunur deildir.
Esnektirler.
Yorulmaya kar dayankl olup, zaman iindedayanm azalmad iin yk binmesinin srekliolduu yerlerde kullanlr.
Ameliyat ipliklerinde, rngalarda, oksijenmembranlarnda kullanlmann yansra; ani basndeiimlerinden etkilenmedii iin damar ve derireftlerinde tercih edilir.
4/1Polproplen (PP) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
82/122
17/12
ekil 43: Meme
implant
p p
ekil 44: Damargrefti
Polipropilen (PP). PE'ebenzer, ancak daha sertolur. Kimyasal direnci yksek
ve ekme dayanm iyidir.' 4/1HDROJELLER 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
83/122
17/12
J
Suda iebilen, apraz balpolimerlerdir. Sahip olduklar aprazbalar suda znmelerini engeller.
Hidrojellerin su ierii ok yksekolduundan hcrelerde irritasyonaneden olmazlar.
Hidrojellerde, hidrofilik karakterkullanmak zorunludur, ancakhidrofilik molekllerin yanndahidrofobik yapl molekller de
kullanlabilir.
4/1
HDROJELLER 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
84/122
17/12
ekil 45:
Makroporzhidrojelretimi veretilen
hidrojellerin
analizfotoraflar
4/1
HDROJELLER 3
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
85/122
17/12
ekil 46: Kontakt lens
ekil 47: Hidrojel de genletirir
ekil 48: Yara rt materyali (zellikle kanama riski olan yaralar iin)
4/1
HDROJELLER 4
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
86/122
17/12
ekil 49: Antimikrobiyal yara rt
4/1
Hdrojellern AvantajlarI
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
87/122
17/12
Geirgendirler, bu sebeple safszlklar kolaylklayapdan uzaklatrlabilir.
Su alp iebildikleri iin yumuaktrlar.
Srtnme katsaylar dktr.
Mukoza zarna ve dokulara zayf yapma gsterirler.
Su absorblama yetenekleri yksektir.
4/1Byomalzeme Olarak KullanIlan
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
88/122
17/12
Byomalzeme Olarak KullanIlanHdrojeller
Polihidroksi etil metakrilat [Poli (HEMA)]
r: kontakt lens
Poli (N-izopropil akrilamid) (PNIPAM)
r: Akll jeller
4/1Sterlzasyon
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
89/122
17/12
Polimerler, seramik ve metallere gre daha dk kimyasal vetermal kararlla sahip olduu iin geleneksel yntemlerlesterilizasyonlar zordur. Bu sebeple genellikle:
kuru s (160-190C),
otoklav (125130C),radyasyon (10^6 Gy),
etilen oksit frn (Eto) (dk scaklk),
kullanlarak sterile edilirler [Block, 1977].
4/1Yzey Modfkasyonunun
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
90/122
17/12Byouyumlulua Etks
Hemodiyaliz membralar, tpleri, yapay kalp,
prostetik valf ve yapay damar grefti gibi klinik
uygulamalarda trombus oluumunu engellemek oknemlidir. Uygulamalarda antikoaglant
kullanlmasna karn malzeme yzeyinde hatr
saylr miktarda trombosit depolanmas ve trombusoluumu gerekleir [Branger, 1990].
4/1
Polmerk Byomalzemeler n Fzksel veKmyasal Yzey Modfkasyon MetotlarI 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
91/122
17/12
Kmyasal Yzey Modfkasyon MetotlarI 1
Kana Uyumluluu Salamak in
Yzeye oktadesil grubu tutturmak
Silikon ieren blok kopolimer eklemek
Plazma floropolimer depolanmas
Radyasyonla oluturulmu hidrojeller Heparin benzeri aktivite iin kimyasal olarak modifiye
edilmi polistiren
Hcre adezyonu ve bymesini etkilemek iin Oksitlenmi polistren yzey
Amonyak plazmasyla muamele edilmi yzey
Plazma depolanm aseton veya metanol film
4/1Polmerk Byomalzemeler n Fzksel ve
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
92/122
7/12
Protein Adsorpsiyonunun Kontrol in, mmobilize polietilenglikolle kapl yzey
Muamele edilmi ELISA plate yzeyi
Afinite kromatografisi partiklleriYzeye apraz- bal kontakt lensler
Kayganl Arttrmak in, Plazma muamelesi
Radyasyonla oluturulmu hidrojeller
Polimerik yapnn iine nfuz etmek
Kmyasal Yzey Modfkasyon MetotlarI 2
4/1
Polmerk Byomalzemeler n Fzkselve Kmyasal Yzey Modfkasyon
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
93/122
7/12
Anma direncini ve korozyon direncini gelitirmekiin
yon implantasyonu
Elmas depolama
Negatif Ykle yklemek
Tanm zelliklerini deitirmek iin
Plazma depolanmas (metan, floropolimer,siloksan)
Elektriksel zellikleri deitirmek iin
ve Kmyasal Yzey ModfkasyonMetotlarI 3
4/1Hcre ve Proten Etklem n
G l t l K d t Y l
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
94/122
7/12
Geltrlen Kemogradent Yzeyler
Polimerik malzeme yzeyine kan proteinlerininadsorbsiyon ve desorbsiyon davranlar veya malzemeyzeyinde memeli hcrelerinin farkllamas veadhezyonu malzemenin
slatlabilirlik,
hidrofilisite/hidrofobisite oran,
bulk kimyas,yzey yk ve yk dalm,
yzey przll ve sertliine
4/1Polmerk Byomalzeme retm
T k kl
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
95/122
7/12
Teknkler 1
Yntemlerin Ortak Noktalar
Balang aamasnda kat pellet veyauzun fiber formunda polimerler kullanlr.
Polimerler, sl ilem uygulanarak veyasolvent iinde zlerek ilenir.
4/17
Polmerk Byomalzeme retmTeknkler 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
96/122
7/12
Teknkler 2
Biyomalzemenin retim yntemi belirlenirken;
gzeneklilik,
spesifik ekil,mekanik dayanm
zellikleri gz nnde bulundurulur.
* 4/17Polmerk Byomalzeme retm
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
97/122
7/12
yTeknkler 3
Geleneksel (Konvansiyonel) retim Teknikleri
i. zc dkm/parack uzaklatrma teknii
i. Membran laminasyonu
i. Ekstrzyon
i. Gaz kpkletirme
4/17
. z cDkm/Parack
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
98/122
7/12
Uzaklatrma Teknii 1
Sngerimsi yapdaki biyomalzeme
retiminde tercih edilir.
Gzenek zellikleri ve doku
iskelesinin gzeneklilii,
porojen boyutu, geometrisi ve porojen/polimer(arlka) oranyla ilgilidir.
Kaln bir tabaka halinde hazrlanan zeltilerle
alrken, kullanlan porojen ajan kebilir. Bu 4/17
1. zc Dkm/ParackUzaklatrma Teknii 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
99/122
7/12
Uzaklatrma Teknii 2
ekil 49: zc dkm parack 4/171. zc Dkm/Parack
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
100/122
7/12
Polimer uygun zelti iinde zndkten sonra
zelti iine porojenler atlr. Oluan bu karm,yapmayaca dz bir yzeye dklr ve zcuzaklatrlr. Bylece iinde porojenlerin bulunduumembran formunda kat polimerik yap elde edilir.Bu yap projen malzemenin iinde znebilecei
herhangi bir zc ile etkiletirildiinde projenyapdan uzaklatrlr. Bu ilem sonrasnda
porojenlerin terk ettii blgeler yapda gzenekolarak kalr.
Uzaklatrma Teknii 3
4/17
2. Membran Lamnasyonu1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
101/122
7/12Bu yntem zc dkm/parack uzaklatrma
yntemindeki, 3 boyutlu malzeme retilememesi
probleminin almas iin gelitirilmitir. zcdkm/parack uzaklatrma yntemi ile retilen 2boyutlu malzemelerin (membranlarn) arasna polimeriin uygun olan bir zc srlerek membranlar st stedizilir ve bylece 3 boyutlu ve gzenekli bir yap elde
edilir.
ekil 51: Membran laminasyonu 4/17
2. Membran Lamnasyonu2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
102/122
7/12
Bu yntemde st stedizilerek birbirine yaptrlanmembranlarn gzeneklilikzelliklerinin ayn olmas
gerekmektedir.
*Yaptrma iin kullanlanzcnn toksik olmamasgerekmektedir.
ekil 52: Membran laminasyonu yntemiile retilmi biyomalzemeler
4/17iii. Ekstrzyon 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
103/122
7/12
Genellikle endstriyel polimerlerin ilenmesindekullanlr.
ekil 53: Ekstrzyon 4/17iii. Ekstrzyon 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
104/122
7/12
Fiber formunda rn elde edilen bu yntemde, kat haldekipolimer ve porojen ekstrdere beslenir. Ekstrderin iinde
bulunan vida, bir yandan polimer-porojen karmn makinann
kna doru iletirken bir yandan da uygulad sktrmahareketi ile polimerin eriyik haline gemesini salamaktadr.
Polimerin erimesi iin aletin evresinden bir sl ilem de
uygulanabilmektedir. Ekstrderin kna gelen eriyik formdakipolimer ve porojen, basnla dar atlr ve kta bulunan
baln zelliklerine bal olarak farkl kalnlklarda fiber
retimi gerekletirilir.
4/17
iv. Gaz Kpkletirme 1 Gaz kpkletirme yntemi, toksik organik zclerin
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
105/122
7/12
Gaz kpkletirme yntemi, toksik organik zclerindezavantajlarndan saknmak iin gelitirilen bir yntemdir.Basnla kalplama yntemi ile retilmi olan polimer diskleri,
belirli sreler boyunca yksek basnl CO2ye maruzbraklmaktadr.
Bylece polimerik yaplarn CO2 ile etkilemi olan
yzeylerinde kapal gzenekler olumaktadr.
ekil 54: Gaz kpkletirmeyntemi emas
4/17iv. Gaz Kpkletirme 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
106/122
7/12
Bu yntem yzeylerin gzeneklendirilmesi iinuygun olmakla beraber, biyomalzemelerinounda tercih edilen isel balantl gzenekyapsnn olumasn salayamamaktadr.
ekil 55: Gaz kpkletirme yntemiyle retilmi gzenekli malzeme
4/17
v. Faz Ayrm 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
107/122
7/12
Polimerik zeltiler soutulduklarnda iki ayr fazaayrlmaktadr: polimerce zengin faz ve polimerce yoksulfaz (zc faz).
zc faz yapdan uzaklatrldnda geriye polimercezengin faz kalr ve bu faz katlatrlarak malzemeoluturulur.
Sv-sv faz ayrmnda; polimer, dk donma noktas
scaklna sahip ve kolay sblimleen bir zc iindeznr ve sonrasnda bu zelti, zcnn donmanoktasnn altna soutulur. Donan zc yapdanvakumlu kurutma ile sblimletirilir. Bylece gzeneklimalzemeler retilmi olur.
4/17
v. Faz Ayrm 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
108/122
7/12
Kat-sv faz ayrmnda ise polimer uygun
zcsnde zndkten sonra sistem soutulur.Bylece zc kristalizasyonu balatlm olur vesv faz ierisinde kat oluur. zc kristalleriyapdan vakumlu kurutma yntemi ile
uzaklatrldnda geriye gzenekli malzeme kalr.
Faz ayrma koullar manipule edilerek eitli ekilve byklkte gzeneklilik elde edilebilir.
4/17
vi. Eriyik Kalplama 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
109/122
/12Kat haldeki polimer (genellikle pellet formunda) ile
porojen (genellikle toz halinde) kartrlp bir kaba dklr.
Isl ilem uygulanarak hedeflenen 3 boyutlu yap oluturulur.
ekil 56: Farkl sistemlerde uygulanan eriyik 4/17
vi. Eriyik Kalplama 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
110/122
/12
Oluan bu boyutlu yap, projenin zlebileceibir zeltiye konur ve en sonunda boyutlu porzbir yap elde edilir.
ekil 57: Eriyik kalplamayntemi ile retilmi
gzenekli malzemeler
4/17/
vii. Dondurarak Kurutma 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
111/122
/12
Snger formundaki
gzenekli, 3 boyutlumalzemelerin retimi iinkullanlan bu yntemde
hazrlanan polimerzeltileri uygun artlaraltnda kademeli olarak
dondurulmakta,sonrasnda donmu olanmalzemeler dondurarak
kurutma cihaznayerletirilmektedir.
ekil 58: Dondurarak kurutma cihaz emas
4/17/
vii. Dondurarak Kurutma 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
112/122
/12
Vakum altnda ve dk scaklklarda altrlan
bu cihaz, eitli stma soutma protokolleriuygulayarak donmu olan zcnnsblimlemesini ve daha sonrasnda cihazn iduvarlarnda youmasn salamaktadr.
Bu yntemin en byk dezavantaj retilenmalzemenin d yzeyinde sert bir tabakaolumasdr. nk oluan bu tabaka malzemede
difzyon kstna neden olur.
4/17/
Polmerk Byomalzeme retmT k kl
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
113/122
/12Teknkler 4
Bilgisayar Destekli retim Teknikleri (CAD)
I. Fused Deposition Modelling (FDM)
I. Selective Laser Sintering (SLS)
I. Three Dimentional Printing (3DP)
I. Stereolithography (SLA)
4/17/
I. Fused Deposition Modelling(FDM) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
114/122
/12
( )
Bu yntemde polimere sl ilem uygulanarakpolimer eriyik hale getirilir.
Eriyen polimer yn, bir balktan aktlarakfiberler elde edilir.
Bu balk, bilgisayarda hazrlanan tasarma uygun
olarak fiberleri belli bir uzunlukta keser ve belli birdzende dizer.
Bu ilem katman katman devam ettiinde
4/17/
I. Fused Deposition Modelling(FDM) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
115/122
/12
( ) 2
ekil 59: FDM sistemi emas 4/17/
. e ec ve aser n er ng(SLS) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
116/122
/12
Bu yntemde, kat fazda bulunan polimertozu bir yzeyedatlr. Sonrasnda x-y dzleminde hareket edebilen birlazer, daha nce bilgisayarda tasarlanan geometriye uygunbir ekilde hareket ederek polimer tozunun zerine lazeruygulamas yapar. Lazere maruz kalan blgelerde scaklkartna bal olarak polimerin erimesi, birlemesi vesonrasnda katlamas gerekleir.
Bylece istenilen geometriye sahip, polimerik birkatman elde edilir. Bu katman zerine tekrar polimer tozuatlp tekrar lazer uygulanarak katman katman istenilengeometriye ulalr.
4/17/
II. Selective Laser Sintering(SLS) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
117/122
/12
ekil 60: SLS sistem emas
4/17/
III. Three Dimensional Printing(3DP) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
118/122
/12
(3DP) 1Bu uygulamada polimer tozu bir yzeye datlmakta ve
bir datc modl yardmyla, bilgisayarda datldekilde belli noktalara yaptrc pskrtlmektedir. Bylecekat polimer tozlarnn birleerek belli bir yzey oluturmassalanr. Polimer tozu bu ortama srekli olarakbeslendiinde de, 3 boyutlu istenilen geometriye sahipmalzeme retimi gereklemektedir.
ekil 61: 3DP yntemi ileretilmi seramik
biiyomalzeme
4/17/
III. Three Dimensional Printing(3DP) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
119/122
/12
( )
ekil 62: 3DP sistem emas
4/17/
IV. Stereolithography (SLA) 1
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
120/122
12
Ik kullanlarak gerekletirilen stereolitografi retimdzeneinde, ii polimerik zelti dolu olan bir havuz,
bu havuz ierisinde z ekseninde hareket eden birasansr ve x-y dzeneinde hareket edebilen bir UVlazer bulunmaktadr.
Bilgisayarda tasarlanan geometriye gre lazer, zelti
yzeyine uygulama yapmakta ve sonucunda lazerleetkileen noktalar katlamaktadr.
Bu aamadan sonra, asansr aaya doru hareketetmekte ve katlaan polimerik yapnn st bir miktarzelti ile kaplanmaktadr.
Lazer uygulamas devam ettike, malzemenin kalnlartmakta bylece istenilen geometride malzeme retimigereklemektedir.
4/17/
IV. Stereolithography (SLA) 2
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
121/122
12
ekil 63: SLA siste emas
4/17/1
BTT
8/2/2019 BYOMALZEME dersi Polimerik Malzemeler sunumu
122/122
12BTT
Recommended