Polymer-ceramic composites are being investigated in bone tissue engineering applications to obtain bone-like properties so that problems including the necessity of a second operation for metal implants is avoided. These composite materials, unfortunately, suffer from low mechanical performance compared to cortical bone and incompatible biodegradation due to low interaction between polymer and ceramic parts. In this study interaction between polymer (polylactic acid, PLA) and ceramic components (hydroxyapatite, HAP and beta-tricalcium phosphate, β-TCP) are enhanced by surface treatment of the ceramic parts using a silane coupling agent (Methacryloxypropyl trimethoxysilane, A-174). PLA-HAP and PLA-β-TCP composites were synthesized by solving casting method. The effect of ceramic surface treatment on structure, mechanical and degradation properties was investigated. Structural characterization employing FTIR, XPS, SEM and XRD was performed for raw materials and composites. It was concluded that surface treatment using silane A-174 can increase polymer dispersion on ceramic surface and improve polymer-ceramic interactions in both systems. The composite synthesized by 3% silane treated HAP and PLA in equal mass proportions (PLA50H50Si3) displayed a compressive strength value of 364 MPa, exhibiting a superior performance compared to other composites previously reported. It was observed that surface modification results in obtaining a more controlled degradation in PLA-β-TCP composites while it does not seem to influence the degradation in already stable PLA-HAP composite within the time frame the experiments were performed.

Kemik benzeri özellikler elde etmek böylece metal implantlar için ikinci bir işlem gerekliliği de dahil olmak üzere sorunları aşmak için kemik doku mühendisliği uygulamalarında polimer-seramik kompozitleri araştırılmaktadır. Bu kompozit malzemeler polimer ile seramik kısımlar arasındaki düşük etkileşimden dolayı kortikal kemikten daha düşük mekanik performans ve uyumsuz biyobozunurluğa sahiptir. Bu çalışmada, polimer (polilaktik asit, PLA) ve seramik bileşenler (hidroksiapatit, HAP ve beta-trikalsiyum fosfat, β-TCP) arasındaki etkileşim, seramik parçaların silan bağlayıcı ajanı (Metakriiloksipropil trimetoksisilan, A-174) kullanılan yüzey işlemi ile geliştirilmiştir. PLA-HAP ve PLA-β-TCP kompozitleri, döküm metodu çözülerek sentezlenmiştir. Seramik yüzey işlemenin yapı, mekanik ve bozunma özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Hammaddeler ve kompozitler için yapısal karakterizasyon FTIR, XPS, SEM ve XRD kullanılarak yapılmıştır. Silan A-174 kullanılarak yapılan yüzey işleminin, seramik yüzeydeki polimer dağılımını artırabileceği ve her iki sistemde de polimer-seramik etkileşimlerini artırabileceği sonucuna varıldı. % 3 silan ile muamele edilmiş HAP ve PLA ile eşit kütle oranlarında (PLA50H50Si3) sentezlenen kompozit, daha önce bildirilen diğer kompozitlere kıyasla daha üstün bir performans sergileyen 364 MPa'lık bir basınç dayanımı değeri sergilemiştir. Yüzey modifikasyonunun, PLA-β-TCP kompozitlerinde daha kontrollü bir bozulma elde edilmesine yol açtığı, deneylerin yapıldığı zaman zarfında hali hazırda stabil PLA-HAP kompozitindeki bozulmayı etkilemediği görülmüştür.