Doğası gereği insanoğlu sağlık sorunları ile tarih boyunca uğraşmıştır. Bazen hastalık yapıcı mikroplara karşı pek te korunaklı olmayabiliriz. Bazen şiddetli hastalıklar, başa gelen kazalar, ihmalkarlık nedenlerinden dolayı kaybedilen diş yada göz, kırılan bir kemik ile bir çok insan karşı karşıya kalır. Kaybedilen bu organların yerine canlı sistemi destekleyen ve ona ayak uydurabilen doğal malzemelerden yapılan biyomalzemeler artık tıp alanında yeniliklere kapı aralamıştır. Yazımızda biyomalzemelerden Biyocam nedir? Diş tedavilerinde ve Kırık tedavilerinde cam neden kullanılır? Biyocam nasıl bir madde? Kıkırdak kayıplarında biyocam kullanılır mı? sorularına uzmanlardan aldığımız  bilgiler eşliğinde cevap vermeye çalışacağız.

Biyocam nedir? Kırık tedavilerinde cam neden kullanılır?

Biyomalzeme nedir?

Biyo kelimesini artık bundan böyle çok görmeye başlayacağız. Ama “biyoenerji ile tedavi”  ile alakalı bir anlayış aklınıza gelmesin. Çünkü alakalı değiller.

Dişlerimizi çürüklerden dolayı kaybederiz yada ciddi bir kazada kemiklerin birden çok şekilde kırılması sonucu alçıyla birbirine bağlanması beklenemez. Bilim dünyası bunun yıllardır araştırıyordu ve vücudun kabul edeceği doğal yollarla elde edilen biyolojik malzemeleri vücut içinde kullanmayı başardılar. Biyo malzemeler herhangi bir canlı dokusu gibi vücut sıvılarıyla temas halinde olup, vücudun bir parçası gibi uyumludurlar.

Biyamalzeme (biomaterials) pazarı dünyada ciddi oranlarda yükselişe geçti. Tahmini rakamlara göre 90 milyar dolarlık bir hacmi oluşturuyor. Diyaliz makineleri, yapay eklemler, diş implantları, yapay kalp, ameliyat iplikleri, plastik cerrahi, kontakt lensler aslında günlük hayatlarımızda artık daha sık işittiğimiz, karşılaştığımız biyomalzeme uygulama alanları. Tıp, ilaç, diş hekimliği yanında biyoteknoloji alanında da sıkça kullanılan biyomalzemeler hasarlı dokunun değiştirilmesi, tedavi edilmesi, iyileşmenin desteklenmesi ya da bir sorunun teşhis edilmesi gibi çeşitli amaçlara sahip.

1900’lü yıllarda dişler için metal protezler kullanılırken, yaşanan aşınma sorunu yeni bir çağı açmış oldu. Kemik dokusuna bağlanabilen seramik yada cam gibi doğal malzemeler kullanılabilir miydi? 1969 yılında Larry Hench biyoaktik cam yada biyocam implantı ilk defa bularak biyomalzemeler için bir kapı araladı.

Milattan önce açık yaralanmalarda dikiş yaparken keten yada ipek iplikler kullanılıyordu. 2. Dünya savaşından sonra polimer malzeme teknolojileri çıkmaya başladı. Dikişlerde kullanılan polimerler bozunsa dahi zararlı atık olarak vücuda zarar vermiyordu. Ameliyatlarda kullanılmaya başlandı. Nede olsa poliglikolik asitten meydana gelen bu sentetik ipler vücutta çözünebiliyordu.

Polimer teknolojisi diş hekimliğinden, kalp-damar cerrahi operasyonlarında da kullanılmaya başlandı. Katarakt tedavisi gibi göz rahatsızlığında bile PMMA gibi polimer malzemeler kullanılmaya başlandı. Metallere göre kullanımı daha rahat olan polimerlerin bazı durumlarda zehirleyici etkileri de görülebiliyordu.

Biyomalzeme bilimi metal,seramik, polimer ve cam ile ciddi bir şekilde ilerleme katediyor. Geleceğin en kapsamlı gelişim alanına sahip olan bu bilim dalı, doku mühendisliği, biyokimya ve fizik gibi bir çok alanın ortak çalışması ile ciddi ekonomik kazanç elde edilebilecek bir alan olarak görülmekte.

Biyocam nedir? Kırık tedavilerinde cam neden kullanılır? | Dişlerde kullanılan biyomalzemeler

Biyocam nedir?

Düşük miktarda silika (molce % 60’dan az), yüksek miktarda sodyum ve kalsiyum içeren, biyolojik uyumu ve zararsızlığı sayesinde insan vücudunda kullanıma uygun cam grubu.

Kırılan kemiklerin tedavisinde cam en son akla gelen madde olabilir. Ancak İngiltere’de doktorlar biyocamın esnek ve kemikten daha güçlü bir madde olduğunu ve enfeksiyonu önlediğini ortaya koydu.

Londra’daki King’s College Üniversitesi’nde yüz kemik uzmanı olan Ian Thomson’a 2002’de acil bir telefon gelir. 20’li yaşlarda bir genç yolda yürürken araba çarpmış, yüzüstü yere düştüğü için göz yuvarının arkasındaki ince ve hassas kemik kırılmıştı.

Bu kemik olmadığında göz, kafatasında içeri kaçar ve görme bozuklukları ortaya çıkar.

Kaza üç yıl önce olmuş ve o günden beri cerrahlar bu kemiği onarmak için hastanın kaburgasından parça alıp yerleştirmek, başka maddelerden implant yapmak gibi yöntemler kullansa da başarılı olamamıştı. Her defasında enfeksiyon baş göstermiş, büyük acılara neden olmuştu. Doktorlar yapacak başka bir şey bulamıyordu artık.

Thomson bu hasta için dünyanın ilk cam implantını yaparak gözün arkasına yerleştirdi. Fakat bu bildiğimiz cam değildi.

Biyocam nedir? Kırık tedavilerinde cam neden kullanılır? | Kıkırdaklara ve Kemiklere uyumlu doğal biyocamlar

Biyocam nasıl bir madde?

Londra’daki Imperial College’da biyocam uzmanı Julian Jones “İnsan vücuduna normal cam girerse etrafı bir dokuyla kaplanır ve bir süre sonra vücuttan atılır” diyor.

“Vücuda biyocam konduğunda ise çözülmeye başlar ve bağışıklık sistemi ve hücrelerle haberleşme halinde olan iyonlar salgılar. Vücut onu yabancı bir madde olarak görmediği için de kemiğe ve dokulara yapışır, yeni kemik oluşumunu sağlar.”

Thomson’un tedavi ettiği hasta da hemen sağlığına kavuşmuş, gözü normale dönmüştü.

Otomobil veya motorsiklet kazalarında yaralanan 100’den fazla hastada da biyocam levhalar kullandı.

Thomson’a göre, “Biyocam hastanın kendi kemiğinden daha iyi işliyor. Yavaş yavaş çözülürken sodyum iyonları salıyor, bunlar da civardaki bakterileri öldürüyor. Yani enfeksiyonu önleyen antibiyotik etkisi gösteriyor.”

Biyocamı ilk olarak 1969’da Amerikalı bilim adamı Larry Hench icat etti. Otobüste tesadüfen Vietnam’dan yeni dönmüş bir albayla seyahat ediyordu. Albay savaşta askerlerin canı kurtarılsa da kol ve bacak kaybının çok olmasından şikayet etmişti. Bunun üzerine Hench, kıtalararası balistik füze araştırmalarına ara verip insan vücudunun reddetmeyeceği biyonik madde tasarımına ağırlık verdi.

Hench araştırmasını Londra’ya taşıdı. Zira ortopedik cerrahi ve diş hekimliği alanında en önemli biyocam buluşları İngiltere’deydi.

Küçük kırıkların tedavisinde cerrahlar 10 yıldır toz halindeki biyocamı kullanıyor. 2010’dan bu yana Sensodyne marka diş macunu (Repair & Protect) da ürünlerinde bu biyoaktif maddeyi kullanıyor. Diş fırçalama sırasında biyocam çözülerek kalsiyum fosfat iyonları salgılıyor; bunlar diş mineraline yapışarak zamanla dişin onarımını sağlıyor.

Kıkırdak yerine esnek biyocam kullanılabilir mi?

Ancak bilim insanları biyocamın günümüzdeki kullanımının çok sınırlı olduğuna, bu maddenin büyük potansiyel taşıdığına inanıyor. Bu sayede kemik ve eklem ameliyatları büyük bir değişim geçirebilir.

Imperial College Üniversitesi’nin Materyaller Departmanı’ndaki odasında Jones elinde tuttuğu küp şeklindeki “esnek biyocamı” gösteriyor.

Kırılmış bir bacağa yerleştirildiğinde metal vidalara gerek olmadığı gibi, hasta koltuk değneksiz yürüyebilir. Ayrıca biyocam yavaş yavaş çözülürken kırık kemiğin de onarılmasını sağlar.

Jones’a göre, “Büyük bir kırık veya çatlakta kemiğin iyileşmesi için bacağa ağırlık binmesi önemlidir. Bacaktaki biyo implant ağırlığı transfer etme yoluyla kemik hücrelerine sinyal gönderir… Yani büyük bir kemiğin onarımı için doğru sinyallerin gönderilmesi önemlidir. Astronotların uzayda kemik erimesine uğramasının nedeni, yerçekimi olmadığında hücrelere Dünya’da gelen bilgilerden farklı bilgiler ulaşmasıdır.”

Esnek biyocam, ortopedik cerrahinin önemli bir alanı olan kıkırdak onarımında büyük önem taşır.

Jones, diz ve kalça eklemlerindeki kıkırdak tedavisi için üç boyutlu baskı ile üretilen biyocam materyallerin ilgili bölgeye yerleştirilebileceğini söylüyor.

Bel fıtığı nedeniyle kronik bel ağrısı çeken hastalarda da biyocam kullanılabilir. Bugünkü tedavi, işlevsiz omurun yerine vücudun başka bir bölgesinden alınan kemik parçasının yerleştirilip omurgaya sabitlenmesini içeriyor. Bu şekilde ağrı ortadan kalksa da hastanın hareketleri sınırlanıyor. Biyocam tedavisinde ise bu madde üç boyutlu baskı ile omur şeklinde üretilip hasarlı omur yerine implant yapılabilir.

“Bugüne dek kimse kıkırdağın yerine geçecek sentetik bir madde üretemedi. Biyocam ile bunu yapabileceğimize inanıyoruz” diyor Jones.

“Tüm güvenlik testlerini geçmesi halinde bu madde 10 yıl içinde kliniklerde kullanılmaya başlanabilir.”