Biyomalzemeler insan vücudundaki doku ve organların işlevlerini yürütmelerini onlara destek olarak, onların yerlerini ya da işlevlerini tamamen üstlenerek görev yapan malzemelere verilen addır. Bunların biyolojik kökenli olmaları gerekmez; metal, seramik, doğal ya da sentetik polimerler ve bunların kompozitlerinden üretilebilirler. Bunlardan karbon nanotüplerin üretimi, malzemelerin ve ürünlerin yüzey özelliklerinde değişim, iletkenlik artışı, yönlendirme ve güçlendirme katkıları yaptı.
4 boyutlu malzemeler, yani zamanla ve aldıkları uyaranlara tepki olarak biçim ve boyut değiştiren şekil-bellek (shape-memory) malzemeleri hücre tabaka mühendisliğine (cell engineering) kadar birçok yeni alanı açtı. Doğal ve yapay kökenli hidrojeller, medikal kalitede 3B basım fılamanları ve grafenler çok farklı yönlerde katkı yaptılar. Özellikle karbon yapılar hücre tutunmasını engelleyen yüzeyler oluşturulmasında önemli bir işlev üstlendiler.
Biyomalzemelerdeki gelişmeler öyle ilerlemiştir ki birkaç yıl önce filmlerde gördüğümüz yaralı dokunun ameliyat masasındaki hastanın üzerinde doğrudan 3B basım yöntemiyle tedavi edilme yönünde uygulamalar bile başlamıştır. Doku modelleri bir çeşit doku mühendisliği ürününün vücuda implant etmek için değil de bir test hayvanını temsil etmek üzere geliştirilmesi ve kullanılmasıdır. Mikroakışkan teknolojileri de çok az örnekle çok hızlı bir biçimde etkileşimleri inceleme ve ayrıca ilaçları tarama fırsatı vermektedir. Bu noktada MEMS teknolojisinin katkıları da olmaya başlamıştır. Bu teknoloji sayesinde malzemelerin üzerine nano ve mikro boyutlu desenler yapmak, bu desenleri saf başka malzemelere aktarmak mümkün olmaktadır. Aslında insan dokusu da gerçekte bu düzeyde küçük fiziksel ve kimyasal ögeler aracılığıyla hücreler ve dokulara mesajlar iletmektedir. Bazen bu mesajlar biyolojik ve kimyasal sinyallere dönüşerek etki göstermekte, bazen de fiziksel olarak görev yapmaktadır. Eğer bir implant bu tip sinyal ögeleriyle dekore edilebilirse dokuyla etkileşim, iyileşme hızı gibi süreçler belirgin bir biçimde gelişme gösterebilmektedirler. Alanımızdaki öğrencilere eğitim ve araştırmalar konusunda sunulacak konular aşağıdaki gibi sıralanmıştır:
- Polimerik, Metalik ve Seramik Biyomalzemeler; 3B Basım, Mikro-Nano Desenli Yüzeyler, Hidrojeller, Damarlaşma, Yara İyileşmesi, İn Vitro Doku Modelleri, Mikroakışkan Sistemler
- Doku Mühendisliği (Kemik, Kıkırdak, Kalp ve İskelet Kası, Damar, Sinir, Deri, Oküler Dokular, vb.), 3B Doku İskeleleri, Kök Hücreler
- Kontrollü İlaç Salımı, Hedefli Nanoparçacıklar, Fonksiyonel Polimer, Biyoaktif İskeleler, Yüzey Modifikasyonu
- Yürüyüş Analizi, Motor Öğrenme ve Uyum, Ortopedik Biyomekanik, Spor Biyomekaniği, Enstrümentasyon
- Medikal Simülasyon, Hemodiyaliz Membranları, Ciddi Oyun, Sanal/Artırılmış/Karma Gerçeklik
- Programımız kapsamında taze donmuş kadavralardan faydalanarak biyomalzeme konulu ARGE çalışmaları yapma imkanı da sunulmaktadır.
Bu bahsedilen yöntemler de önümüzdeki yıllarda etkilerini daha belirgin bir biçimde gösterecek ve sağlık alanına önemli katkılar yapacaklardır.