Diş Dolguları, Kontak Lensler ve Protezler için Fotobaşlatıcılar
Fotoğraf : Graz Üniversitesi’nde araştırmacılar germanyum bazlı fotobaşlatıcılar için önemli derecede ucuz olan yeni bir üretim metodu geliştirdi.
Fotobaşlatıcılar, sıvı plastiğin- örneğin diş dolgusu- ışık yardımıyla hızlıca sertleşmesini sağlar. TU Graz tarafından geliştirilen yeni sentez metodu sayesinde, bu başlatıcılar ucuza üretilebilir, teknolojide daha fazla kapı aralayacaktır.
Hayatında bir kez olsa bile dişinde boşluk ile dişçi koltuğuna oturan herkes diş dolgusu prosedürlerine aşinadır. Diş yeterince oyulduktan sonra, sıvı plastikten yapılan dolgu boşluğa eklenir. Sonrasında sıvı plastik ağızda modellenir ve UV ışığı ile sertleştirilir. Bu süreç fotobaşlatıcılar sayesinde gerçekleştirilir. Fotobaşlatıcılar dolgu plastiğine eklenen kimyasal bileşiklerdir. Işığa maruz kalınca dağılan fotobaşlatıcılar, plastiğin sertleşmesi için radikal bileşik oluşturur.
Birkaç yıldır, bu amaç için germanyum bazlı fotobaşlatıcılar kullanılıyor. Bunun avantajı; germanyum bazlı olan fotobaşlatıcılar, daha uzun dalga boyuna sahip ışığı absorbe ediyor ve buna bağlı olarak sağlık için tehlikeli UV ışığa ihtiyaç duymuyor. Bu zehirsiz fotobaşlatıcı üretimi pahalı olmasına rağmen, diş alanında kendini çoktan kabul ettirdi. Başlatıcının bir kilogramının üretim maliyeti; küçük bir arabanın üretim maliyeti düzeyinde. TU Graz’dan kimyager Michael Haas; ” Diş dolguları için gereken küçük miktar dikkate alındığında, fotobaşlatıcının fiyatı diş endüstrisinde pek önemli değil. Diğer uygulamalar için, ne yazık ki, pahalı üretim şu ana kadar bir engeldi.” diyerek fotobaşlatıcının önemini vurguluyor.
Yeni, Basit Sentez Metodu
İnorganik Kimya Enstitüsü’ndeki ekibiyle birlikte Haas, germanyum bazlı fotobaşlatıcılar için tamamen yeni bir sentez metodu geliştirdi. Alışılagelmiş sentezlerin aksine, bu üretim metodu sülfüre – ağzınızda istemeyeceğiniz kötü koku- ihtiyaç duymuyor. Ayrıca daha basit, daha verimli ve daha ucuz. Ürünü izole etmeyi basitleştiren ve tek kademeli bileşikler sınıfına alternatif yaklaşım oluşturmayı başardı. Proseste, çeşitli silikon bazlı koruyucu gruplar eş zamanlı olarak bölünür. Bölünen bileşikler sonrasında basit kristalizasyon ile izole edilir. Bu, kontak lenslerin üretiminde, protezler, yapay insan dokuları ve yeni implantlar gibi fotobaşlatıcıların bulunduğu alanlar için çeşitli biyomedikal uygulamalar ortaya çıkartır.
Araştırmacılar, proje partneri Ivoclar Vivadent AG bu alternatif yaklaşımı uygulamaya dönüştürdüler. Diş firması ürün portföyünde toksikolojik olarak güvenli germanyum bazlı fotobaşlatıcısına zaten sahip. Ne yazık ki üretimde ciddi dezavantajlarda bulunuyor. Haas bu durumu; “Ivocerin durumunda, sentez karmaşık ve çok basamaklıdır. Reaksiyon partnerlerinin uzaklaştırılması da pahalıdır. Bu durum ise büyük ölçüde verim kayıplarına sebep olur.” şeklinde açıklamada bulunuyor. Yeni başlatıcının öngörülebilir piyasaya lansmanı, gelecekte diş dolgularını önemli ölçüde ucuz hale getirecektir.
Michael Haas kontak lensler gibi diğer biyomedikal uygulamalar için potansiyel görüyor. Bu uygulamaların daha fazlası için şimdiye kadar, toksikolojik olarak şüpheli (örn; fosfor bazlı başlatıcılar) olan fotobaşlatıcılar kullanılmış. Sağlığa zararsız germanyum bazlı başlatıcılar, bu uygulamalar için oldukça pahalıydı. Yeni implantların, protezlerin ya da yapay insan dokusunun üretimi yeni sentezlenen başlatıcıların uygulama alanları için oldukça olasıdır.
Haas; “Zehirsiz malzeme kullanımının önemli olduğu her yerde bu fotobaşlatıcılar ilgi çekici hale gelir.” diyor. Yaklaşık12 yaşlarında olan fotobaşlatıcılar üzerindeki araştırmalar yeni bir alandır. Michael Haas ve araştırma grubuna; son 4 yıl içerisinde germanyum tabanlı fotobaşlatıcılar alanında iki bağımsız patent verildi. Haas ise bu durum hakkında; birçok endüstriyel proseste radikal fotobaşlatıcılar kullanıldığından, sonuçların mutlak uygunluğunun henüz değerlendirilemeyeceğini ifade ediyor.
Tüm uygulama yönelimleri için Michael’in araştırma grubu, temel araştırmalarda bilgi birikimi elde ediyor. Son yıllarda, sadece bu alanda tanınmış bilimsel dergilerde 15’ten fazla yayınları var. Haas, doktora öğrenci Manfred Drusgala ve diğer meslektaşları ile birlikte Angewandte Chemie adlı bilimsel dergide, yakın zaman içerisnde yeni bulguları yayınladı. Bulgularda araştırma grubu; enolat kimyasından bileşiklerin özel bir sınıfı olan “bisenolatar” olarak adlandırılan grubun hedeflenen sentez yöntemi için yeni bir metod tanımlıyor. Bu sınıfın bileşikleri aktif ve merkezi germanyum atomunda çift reaksiyon olma olasılığı ile karakterize ediliyor. Bu; yeni işlevselliklerin tanımlanmasına izin verip, bu yeni bileşik sınıfının fotobaşlatıcılar alanında daha fazla araştırma için ilgi çekici hale gelmesini sağlar.
Haas; “Bu durum ayrıca organometalik kimya alanı için dönüm noktasıdır.” diyor. Ekibi ve Haas bu moleküller tabanlı tamamen yeni suda çözünür fotobaşlatıcı geliştiriyor. Bu, araştırma alanında önceden ayak basılmamış bir alanı temsil ediyor.
Kaynak: phys.org
