Uzun G. (Yürütücü), Bayram B. S., Korkut İ., Tekiner Z.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2024 - 2025
Proje kapsamında, omurga deformitelerinin cerrahi tedavisinde kullanılabilecek, omurga biyomekaniğine uyumlu, biyouyumlu ve yüksek mekanik performansa sahip kompozit malzemelerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, geleneksel rijit füzyon sistemlerinin neden olduğu hareket kısıtlılığı ve komşu segment hastalığı gibi komplikasyonları ortadan kaldırabilecek dinamik stabilizasyon sistemleri üzerine odaklanılmıştır. Malzeme geliştirme sürecinde, polimer matrisli metal takviyeli biyokompozitler üzerinde kapsamlı üretim ve optimizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ekstrüzyon, enjeksiyon ve eklemeli imalat (3B baskı) yöntemleri kullanılarak üretilen PLA/316L paslanmaz çelik kompozitler, yüksek işlenebilirlik, yüzey kalitesi ve mikro yapısal homojenlik elde edecek şekilde optimize edilmiştir. Üretim süreçlerinde trokoidal frezeleme ve hibrit kesme kuvveti modellemesi gibi yenilikçi yaklaşımlar kullanılarak kalıp ve prototip üretiminde yüksek hassasiyet sağlanmıştır. Elde edilen kompozitler, çekme, basma ve darbe testleri ile mekanik olarak karakterize edilmiştir. Taguchi tabanlı istatistiksel optimizasyon sonucunda, %15 oranında paslanmaz çelik takviyesi içeren kompozitlerde çekme mukavemeti 94 MPa, basma dayanımı 102 MPa olarak ölçülmüş, bu değerlerin omurga biyomekaniğiyle uyumlu bir sertlik ve dayanım profili sunduğu belirlenmiştir. Ayrıca, in-vitro biyouyumluluk testlerinde yapılan deneylerinde 72 saatlik kültür sonucunda %90’ın üzerinde hücre canlılığı elde edilmiştir. Sonuçlar, geliştirilen kompozit sistemlerin yüksek mekanik dayanım, biyolojik uyumluluk ve omurga hareketlerine yakın elastik davranış sergilediğini ortaya koymuştur. Bu yönüyle çalışma, rijit füzyon sistemlerine alternatif olarak doğal hareketi koruyan, yük paylaşımı yapabilen ve biyomekanik olarak optimize edilmiş implant sistemlerinin tasarımına bilimsel ve teknolojik temel oluşturmuştur.