Biyotriboloji

Biyotriboloji

Öncelikli bu terimin ‘biyo’sunu açıklamadan önce triboloji terimini açıklayalım. ‘Vikipedi Özgür Ansiklopedi’den baktığımızda triboloji tanımını bize şöyle verilmektedir:

‘‘Triboloji, sürtünme, aşınma ve yağlama konularını inceleyen bilim ve teknoloji dalıdır. Triboloji sözcüğü eski Yunan dilindeki tribo “sürtünme” ile logos “prensip veya mantık” kelimelerinden türetilmiştir.’’

Biyotriboloji, bu bağlamda, biyolojik malzemelerin yüzeylerinin sürtünmesi, aşınması, yıpranması ve yağlanması gibi konuları inceleyen bir disiplinler arası bilim ve teknoloji dalıdır.

Biyolojik sistemler ile yapılan nano ve mikro ölçekli çalışmalar, diğer alanlardaki nano ve mikro boyutlu yeni malzemelerin geliştirilmesinde bir model olacaktır.

Mikro ve nano ölçekli, muhteşem tribolojik özelliklere sahip biyolojik sistemlere birkaç örnek verelim:

1. Diatomlar (algler + fitoplaktonlar) birkaç mikrometre boyuta sahiptirler. Bu canlıların sert-katı yüzeyleri vardır. Ayrıca, kendilerini onaran bir yapıştırıcıya, nanoyapılı amorf silika yüzeylere ve birbiriyle bağlantılı eklemlere sahiptir.

Şekil: Mor Diatomlar

2. Beyaz kan hücreleri, bağışıklık sisteminin en önemli elemanlarıdır. Bu hücreler kan ile vücudun farklı yerlere göçerler. Bu hücreler, bir iltihaplı bölgeye geldiklerinde durmaları gerekir. Değiştirilebilir yapıştırıcıların mükemmel bir düzenlenmesi ile antiinflamatuvar ajanların vücudumuzda kontrollü bir şekilde yayılması sağlanır.

3. Geko, kolayca duvarlara tırmanabilir, tavanlarda gezebilir. Bir Geko kılındaki yapıştırıcı kuvvet, yeni bir araştırma alanını doğurmuştur: Kuru yapıştırıcılar.

Şekil: Geko Ayakları

4. Sualtı yapıştırıcılar, diatomlar tarafından üretilir. Ayrıca bir diğer örnek olarak abalone kabuğunun yüksek sürtünme direncine sahip olmasına sebep olan yapıştırıcı.

Günümüzdeki sentetik yapıştırıcılar ve yağlayıcılar mükemmel değiller. Doğal sistemlerdeki düşük sürtünme katsayısı ise bazı yapay sistemlerde başarılabilmiş.

Tribolojik mükemmel malzemenin özelliklerini sıralayacak olursak şunları söyleyebiliriz:

Saf olmamalı

Homojen olmalı

Bazı sabit parametrelere sahip olmalı (fakat zamanla kontrol edilebilmeli)

Kendini onarabilmeli

Atıldıktan sonra doğaya karışmalı

Canlı sistemler bahsedilen tüm bu özelliklere sahip malzemelere sahiptirler.

Biyomikro- ve nanotriboloji; akıllı, dinamik, kompleks, çevre duyarlı (biyobozunur, toksik olmayan, biyojeokimyasal döngülere katılabilen), kendini onarabilen ve çok işlevli yağlayıcılar-yapıştırıcıların geliştirilmesinde çok önemli bir konuma sahiptir. İşte bu yüzden triboloji bilimine biyomimetiksel ve biyotaklitsel bir bakış açısı ile yaklaşılmalıdır.

Biyomühendislikte Bazı Biyotriboloji Araştırmalar Konuları

Takma dişlerin, protezlerin aşınması

Kontakt lenslerin kayganlaştırılması

Kırmızı kan hücrelerinin dar kılcal damarlarda plazma ile kayganlaştırılması

Yapay kalp kapakçıklarının aşınması

Yapay kalplerdeki pompaların kayganlaştırılması

Kemik kırığının iyileşmesinde kullanılan vidaların-plakaların aşınması

Perikartta ve plevra yüzeylerinde kayganlaştırma

Yapay eklemlerin aşınması, kayganlaştırılması, sürtünmesi,

Kaynaklar

Lütfen Login yada Register gizli linkleri görebilmek için

Rıdvan

Yıldız Teknik Üniversitesi’nde Doktora yapmakta.

Biyotriboloji” için 3 yorum

  • 21 Şubat 2012 tarihinde, saat 15:18
    Permalink

    Bu konu ile ilgili çıkacak diğer yazılar:
    Gekodan ilham alınarak üretilmiş yapıştırıcılar
    Geko’nun mucizevi ayakları
    Diatom tabanlı gaz sensörler

    Bu konulardan biri ile ilgili yazı yazmak isteyen bana mesaj atsın.

    Yanıtla
  • 08 Mart 2012 tarihinde, saat 14:42
    Permalink

    Kardeşim çok sağol, anladığım kadarıyla bu malzemelerdeki yüzey çalışmalarında kullanılıyor heparin kaplanması gibi. Fakat benim merak ettiğim bir konu var; bu yapıştırıcılar hafif ameliyatlarda doku yapıştırıcısı olarak kullanılabiliyormu veyagut kayganlaştırıcılar menüsküs tedavisinde kullanılıyormu şimdiden teşekkürler.

    Yanıtla
  • 08 Mart 2012 tarihinde, saat 22:40
    Permalink

    Merak ettiğin konuda güzel bir haberim: Gekodan ilham alınarak tasarlanmış doku yapıştırıcısı ile alakalı çalışmalarda bir Türk bilim adamı var. Hatta Trends in Biotechnology dergisinde makalesi yayımlanmış. Bu Türk bilim adamı MIT’den Mehmet Fatih Yanık. Yazdığı makalede nanofabrike yapılar, biyobozunur malzemeler ve yapışkan yüzey kimyası özelliklerinin birleştiği bir bandaj üretiminden bahsetmiş. Gelecekte yaygınlaşacak bu bandajların en önemli özelliği ıslak yüzeylere kolayca uygulanabilmesi. Şu anda gekodan ilham alınarak tasarlanmış bir bandaj mevcut değil. Henüz aşılması gereken bazı adımlar var. Bu adımları öğrenmek istiyorsan şu makaleyi okumalısın: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779908002680
    Makaleyi hiçbir ücret ödemeden indirebilirsiniz.
    Not: Makale 2009 yılında yayımlanmıştır. Biz de yorumumuzu buna göre yazdık. Güncel gelişmeler konusunda haberimiz yok. Dolayısıyla şu anda piyasada böyle doku yapıştırıcıları bulunabilir.
    Not 2: Akrilat ve üretan tabanlı sentetik doku yapıştırıcıların yanı sıra fibrin gibi doğal doku yapıştırıcıları mevcuttur.

    Yanıtla

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Göztepe Escort