Medikal Tekstil Alanında Poliüretan ve Kompozit Kullanımı

05.05.2021

Medikal tekstiller ve bununla ilgili olan bakım ve hijyen sektörü, tekstil endüstrisinin önemli ve büyüyen bir alanıdır. Bu büyüme ise hem tekstil teknolojisindeki, hem de tıbbi yöntemlerdeki sürekli devam eden ilerleme ve yenilikler sayesinde gerçekleşiyor. Belirli ihtiyaçları karşılamak üzere üretilen tekstil materyalleri ve ürünleri; mukavemet, esneklik, bazen de nem ve hava geçirgenliği özelliklerinin birlikte istendiği tıbbi ve cerrahi uygulamalar için uygundur. Kullanılan materyaller monofilament veya multifilament iplikler, dokuma, örme, dokusuz yüzey ve kompozit yapılı kumaşlardır. Tıbbi tekstil uygulamaları, ameliyat ipliklerinden kemik naklinde kullanılan karmaşık kompozit yapılara ve basit temizlik bezlerinden ameliyathanelerde kullanılan gelişmiş koruyucu önlük kumaşlarına kadar çok geniş bir yelpazede kullanılır. Bu materyaller dört ayrı ve özel uygulama alanına göre sınıflandırılabilir (Özdemir, 2006).

İmplante Edilemeyen (Vücut İçine Yerleştirilemeyen) Materyaller: Bunlar yara sargıları, bandajlar, plasterlerdir Vücut Dışı (Ekstrakorporal) Aletler: Bu kategoride yapay böbrek, karaciğer ve akciğer yer alıyor. İmplante Edilebilen (Vücut İçine Yerleştirilebilen) Materyaller: Bunlara örnek olarak ameliyat iplikleri, damar greftleri, yapay bağlar ve yapay eklemler verilebilir. Bakım/Hijyen Ürünleri: Bu kategoride yer alan medikal tekstiller yatak örtüleri, giyecekler, ameliyat önlükleri, kumaşlar, temizlik bezleridir. İmplante Edilemeyen Materyaller: Bu materyaller, vücut üzerindeki harici uygulamalarda kullanılır. Deriye temas edebilir ya da etmeyebilirler. İmplante Edilebilir Materyaller: Bu materyaller, vücutta yara kapatma (ameliyat iplikleri) veya yerleştirme cerrahisi (damar grefti, yapay ligament vb.) ile başarılı bir şekilde onarmak amacıyla kullanılırlar. Öte yandan bu grup ürünlerin biyolojik uyumluluğu, en önemli husustur.

Ameliyat İplikleri

Ameliyat alanındaki medikal tekstiller, biyolojik olarak çözünebilen kolajen, poliglukolit, polilaktit, monofilament, saç örgülü, biyolojik olarak çözünemeyen, polyamid, PTFE, polyester, polipropilen, çelik monofilame ve saç örgülüdür.

Yumuşak Doku İmplantları

Bunlar, yapay tendon PTFE, polyester, polyamid, ipek, polietilendir. Ayrıca dokuma, saç örgülü, yapay ligament polyester, karbon saç örgülü, yapay kıkırdak düşük yoğunluklu polietilen de bu kategoride yer alır. Ayrıca yapay deri kitin, polimetil metakrilat dokuma, dokusuz yüzey, kontak lens/yapay kornea silikon, kolajen polimer yöntemi de bu kategoride bulunur.

Ortopedik İmplantlar

Ortopedik implantlar yapay eklem/kemik silikon, poliasetat, polietilen, kalojen, kitin, DBC, dokusuz yüzey, 3D dokuma, polimer metodudur.

Kardiyovasküler İmplantlar

Bunlar damar greftleri polyester, PTFE örme, dokuma, kalp kapakçıkları, polyester dokuma ve örme materyallerdir. Hastanelerde hastanın muhtemel enfeksiyon kaynakları, bakteri taşıyan hasta bakıcı personelden etrafa saçılan kirletici partiküllerdir. Geleneksel cerrahi önlükleri, yalnızca cerrahtan yayılan partiküllere izin vermez; bunlar aynı zamanda yüksek düzeyde toz (uçuntu) üreten bir kirletici kaynağı olan pamuklu dokuma mamulleridir. Bu nedenle tek kullanımlık cerrahi önlükler, hastanın bu kirletme kaynaklarından korunmasında benimsenmiş ürünlerdir. Bunlar genellikle, örneğin, dokusuz yüzey ve polietilen filmlerden yapılan kompozit materyallerdir (Rigby ve Anand, 1997). Bu alanda en yaygın kullanılan doğal lifler pamuk ve ipektir. Ancak bununla beraber rejenere selüloz lifleri de (viskoz rayon) bu gruba dahil edilebilir. Bunlar implante edilemeyen materyallerde ve bakım/hijyen ürünlerinde yaygın olarak kullanılırlar. Öte yandan ürün çeşitliliği ve özel uygulama alanları ve gösterdikleri essiz karakteristiklerden dolayı sentetik lifler de kullanılır. Yaygın olarak kullanılan sentetik materyallerin ise polyester, poliamid, politetrafloroetilen (PTFE), polipropilen, karbon, cam elyafı olduğu görülmektedir. İkinci tür sınıflandırma ise liflerin biyolojik çözünebilirliği ile ilişkilidir. Biyolojik olarak çözünebilen lifler implantasyondan sonra 2-3 ay içinde vücut tarafından emilebilen pamuk, viskon, poliamid, poliüretan, kolajen ve alginat lifleridir. Vücut tarafından yavaş yavaş absorbe edilen ve parçalanması 6 aydan daha fazla süren lifler ise biyolojik olarak çözünemeyen lifler olarak bilinirler. Bunlardan bazılarına örnek olarak polyester (örneğin Dacron), polipropilen, PTFE ve karbon verilebilir (Anand, 1998).

Yara ve Yanık Tedavisinde Kullanılan Örtüler

Yara ve yanıklarda ayrıca poliüretanın çeşitli karışımları ile üretilen yarı-geçirgen film örtüleri de kullanılmaktadır. Bu örtüler, yüksek teknolojili filmler vasıtasıyla 3000 g/ m2 /24 saat veya daha yüksek oranda nem buharı iletimi sağlayabilmektedirler. Yarı-geçirgen film örtüler; cerrahi yaralarda ve yatak yaralarının tedavisinde günümüzde sıklıkla kullanılmaktadırlar. Bu örtüler, yara yüzeyine iyi bir şekilde sarıldığından ve yara yüzeyi ile iyi uyumluluk gösterdiğinden dolayı sürtünmeye karşı deri hasarını önlemek için de idealdirler. Film örtüleri; genellikle hidrojel, hidrokoloid ve alginat örtülerle birlikte geniş bir kullanım alanı bulmaktadır (Hanna ve Giacopelli, 1997; Langenhove, 2007). Yara örtüsü amacıyla kullanılan bir başka örtü çeşidi de bakterilerden elde edilen selülozik örtülerdir (Şekil 10). Yüksek saflık, güçlü mekanik özellikler, ıslak fazda yüksek su tutma kapasitesi gibi sıra dışı fiziko-kimyasal özelliklerinden dolayı bakteriyel selüloz, medikal alanda oldukça yaygın kullanım alanına sahiptir (Klemm et al., 2001). Modern yara örtüleri içerisinde yer alan diğer bir örtü çeşidi de hidrokoloid örtülerdir. Hidrokoloid örtüler, medikal tekstiller içerisinde çeşitli kullanım alanları bulmuştur. Bu örtüler, hidrofil polimer taneciklerinden oluşmaktadırlar. Bu tanecikler; sodyum karboksimetil selüloz, pektin, jelatin ve sodyum alginat gibi hidrofil yapıya sahip olan polimerlerdir. Hidrokoloid örtüler, genel olarak polimerik membran veya film tabakası üzerine kaplanmış olarak bulunan hidrokoloid matristen meydana gelmektedir. Hidrofil tanecikler, yara sıvısı ile temas ettiğinde, yara sıvısını absorbe eder ve bu sıvıyı jel formuna dönüştürürler. Hidrokoloid örtüler yedi güne kadar yara üzerinde kalabilmektedir (Menaker, 2001; Langenhove, 2007; Altay ve Başal, 2010).

Biyomalzemeler

Biyomalzeme; yaşayan bir sistemdeki canlı dokuların işlevlerini yerine getirmek, desteklemek ya da fonksiyonel kısmının tedavi edilmesi amacı ile sürekli olarak canlı dokuyla temas halinde olan doğal veya sentetik olarak da üretilebilen malzemelerdir. Biyomalzemeler dört ana sınıfa ayrılmaktadırlar. Bunlar; metaller, seramikler, polimerler ve kompozitlerdir. Kompozit; iki ya da daha fazla malzemenin kendi sınırlarını koruyarak oluşturdukları bir biyomalzeme çeşididir. Takviye ve matris yapılarından meydana gelebilmektedir. Elektrospinning yönteminde polimerler matris malzemesi olurken, katkı maddeleri takviye elemanı olarak kullanılmaktadır [1-3]. Polilaktik Asit (PLA) çevre dostu bir termoplastik polimerdir. PLA gibi alifatik polyesterler, mekanik özelliklere, saydamlığa ve toksik olmayan özelliklere sahip biyolojik olarak uyumlu bir polimerdir. Bu özellikleri ile ambalaj, otomobil, mobilya, gıda, tekstil ve ilaç sektörü gibi tüketici ürünlerinde kullanılmaktadır. PLA kullanılarak üretilen bir tüketici ürünü olarak; giysiler, mutfak eşyaları ve gıda paketleri. Tıp sektöründe kullanılan PLA, çocuk bezleri, kadın hijyen ürünleri, tıbbi dikişler, stentler ve farmasötik uygulamalar da kullanılabilir [1-3]. Bu çalışmada, nanoteknolojik elektro-eğirme tekniği kullanılarak üretilen matların virüs ve bakterilere karşı bir filtreleme özelliği bulunan maske malzemesi olarak üretilmesi sağlanmıştır.

Elektro-Eğirme Tekniği ile Filtre Üretimi %10’luk PLA polimer çözeltisi, ısıtıcılı manyetik karıştırıcı yardımıyla istenen sıcaklığa ve karıştırma hızına göre hazırlanmıştır [3-5]. Elektro-eğirme tekniği ile filtre maske materyali üretim aşamaları Şekil 2’de yer almaktadır.