Bor karbürün yapısı, özellikleri ve biyomedikal uygulamalarının araştırılması

Abstract

Önemli yeraltı kaynaklarından olan bor madeni rezervinin yaklaşık %70’i ülkemizde bulunmaktadır. Doğal ve yarı işlem görmüş bor ürünlerinden 200 kadar bileşik üretilmektedir. Bu bileşiklerden amorf bor, boranlar, kristal bor, bor nitrür, bor hidrür, bor karbür en çok kullanılan ileri teknoloji bor bileşikleridir. Bor karbür (B₄C), bor ve karbon atomlarından oluşan, yüksek sertlik ve aşınma direncine sahip dünyadaki en kararlı bileşiklerden birisidir. Yüksek mukavemeti, yüksek erime ve kaynama noktası, düşük yoğunluğu vb. özellikleri sayesinde modern sanayi teknolojilerinde kritik bir malzeme olarak ön plana çıkmaktadır. B₄C düşük yoğunlukla uzay endüstrisi ve havacılık sektöründe, askeri alanlarda balistik zırhlarda, yüksek sertlik ve aşındırıcı özelliği ile metal işleme endüstrisinde zımpara ve taşlama makinelerinde kullanılmaktadır. B₄C yarı iletken özelliği sayesinde yüksek sıcaklık aralığında çalışan elektronik cihazlarda ve mükemmel nötron emebilme kapasitesi sebebiyle ise nükleer alanda kullanılır. B₄C antibakteriyel özellikleri ile endüstriyel boyaların bozulmasında fotokatalizör etkinliği sayesinde atık su arıtma sistemlerinde kullanılmaktadır. B₄C’ün biyomedikal alanlarda kullanımı sınırlı olsa da son yıllarda bu alandaki çalışmalar ivme kazanmıştır. B₄C’ün en heyecan verici uygulamalarından birisi kanser tedavisinde bor nötron yakalama terapisidir. Bor karbür nanopartikülleri biyosensörlerde biyolojik moleküllerin teşhisinde, ilaç salınımında ve hücrelerle etkileşim göstererek hedef hücre ve dokuların bölgesel tedavisinde kullanılmaktadır. Ayrıca, bor karbürün bildirilen biyouyumluluğu, hücre proliferasyonunu ve yara iyileşmesini teşvik etme kabiliyeti onun doku mühendisliğinde kullanım potansiyeline dikkat çekmektedir.