Kompozit biyomalzemeler
Kompozit biyomalzemeler
"Kompozit",
"Kompozit", farklıfarklı kimyasalkimyasal yapıdakiyapıdaki iki ya da daha fazlaiki ya da daha fazla sayıdasayıda malzemenin,malzemenin, sınırlarınısınırlarını veve özelliklerini koruyarak
özelliklerini koruyarak oluşturduğuoluşturduğu çokçok fazlıfazlı malzeme olarakmalzeme olarak tanımlanabilirtanımlanabilir. Kompozit. Kompozit malzemeler reçine (Matrix) ve takviye (Reinforcement)
malzemeler reçine (Matrix) ve takviye (Reinforcement) bileşenlerindenbileşenlerinden oluşuroluşur.. Kompozitler temel olarak
Kompozitler temel olarakkalıpkalıp görevi gören reçine içinegörevi gören reçine içine gömülmüşgömülmüşsürekli veyasürekli veya kırpılmışkırpılmış
elyaflardan
elyaflardan oluşmaktadıroluşmaktadır. . BuBu bileşenlerbileşenler birbirleri içinde çözülmezler veyabirbirleri içinde çözülmezler veya karışmazlarkarışmazlar.. Kompozit malzemelerde
Kompozit malzemelerde elyafınelyafın sertlik,sertlik, sağlamlıksağlamlık gibigibi yapısalyapısal özellikleri, plastik reçineözellikleri, plastik reçine malzemesi ise
malzemesi ise elyafınelyafın yapısalyapısal bütünlüğünübütünlüğünü oluşturmasıoluşturması için birbirineiçin birbirine bağlanması,bağlanması, yükünyükün elyaf
elyaf arasındaarasında dağılmasınıdağılmasını veve elyafınelyafın kimyasal etkilerden ve atmosferkimyasal etkilerden ve atmosfer
şartlarından
şartlarından konulmasınıkonulmasını sağlarsağlar..
Dolayısıyla
Dolayısıyla kompozit malzeme, kendisinikompozit malzeme, kendisini oluşturanoluşturan bileşenlerdenbileşenlerden birinin tekbirinin tek başınabaşına sahipsahip
olamadığı
olamadığı özelliklere sahipözelliklere sahip olmaktadırolmaktadır. Kompozit malzeme, "matriks" olarak. Kompozit malzeme, "matriks" olarak adlandırılanadlandırılan
bir malzeme içerisine
bir malzeme içerisine çeşitliçeşitli güçlendirici malzemeleringüçlendirici malzemelerin katılmasıylakatılmasıyla hazırlanmaktadırhazırlanmaktadır.. Matriks olarak
Matriks olarak çeşitliçeşitli polimerice güçlendirici olaraksapolimerice güçlendirici olaraksa çoğunluklaçoğunlukla cam. karbon ya dacam. karbon ya da polimer li
polimer liflerfler, bazen de mika , bazen de mika veveçeşitliçeşitli toz seramiklertoz seramiklerkullanılmaktadırkullanılmaktadır.. Metaller ve seramiklerin "elastik modül" ile
Metaller ve seramiklerin "elastik modül" ile tanımlanantanımlanan sertlik dereceleri, insansertlik dereceleri, insan vücudundaki sert dokulara oranla 10-20 kat daha fazla olur. Ortopedik cerrahide vücudundaki sert dokulara oranla 10-20 kat daha fazla olur. Ortopedik cerrahide
karşılaşılan
karşılaşılan en önemli problemlerden biri, kemikte metal ya da seramiken önemli problemlerden biri, kemikte metal ya da seramik implantınimplantın sertliksertlik derecesinin birbirini
derecesinin birbirini tutmamasıdırtutmamasıdır. Kemik ve implanta binen yükün. Kemik ve implanta binen yükün paylaşılmasıpaylaşılması doğrudan
doğrudan bu malzemelerinbu malzemelerin sertliğiylesertliğiyle ilgilidir.ilgilidir. İmplantınİmplantın sertlik derecesinin, temastasertlik derecesinin, temasta
olduğu
olduğu dokularladokularla aynıaynı olacakolacak şekildeşekilde ayarlanması,ayarlanması, kemiktekemikte oluşacakoluşacak deformasyonlarıdeformasyonları
engeller.
engeller. KullanımdakiKullanımdaki tüm butüm bu olumsuzluklarıolumsuzlukları ortadanortadan kaldırmakkaldırmak amacıyla,amacıyla, liflerleliflerle
güçlendirilmiş
güçlendirilmiş polimerik malzemeler, yani polimer kompozitler alternatif olarakpolimerik malzemeler, yani polimer kompozitler alternatif olarak
sunulmaktadır sunulmaktadır..
Bir biyokompozit malzeme vücut içerisinde veya temaz halinde olan biyomedikal uygulamalarda kullanılankompozit malzemelerdir. Kompozitler, yüksek dayanıma ve düşük elastik modülüne sahip olduklarından, özellikle ortopedik uygulamak için öngörülmektedirler. Ayrıca, kompozit malzemenin bileşimi değiştirilerek, implantın
vücuttaki kullanım alanlarınagöre mekanik ve fizyolojik şartlara uyumsağlaması kolaylaştırılabilmektedir. Açıkça
görülmektedir ki, kompozit malzemeler, homojen malzemelere oranla, yapısal uyumluluğun sağlanması açısından avantajlıdırlar. Polimer kompozitlerin sağlayabileceği diğer üstünlükler, korozyona direnç, metal
yorgunluğunun ve metal iyonlarının salımının görülmemesi ve kırılganlığın azalmasıdır. Metal iyonları örneğin
nikel ve krom salımı implantı zayıflatmaktan başka, alerjik reaksiyonlara da neden olmaktadır. Kompozitler, ortopedi ve diş hekimliği uygulamaları dışında, yumuşakdoku implantıolarak dakullanılmaktadırlar.
Polimer kompozitler manyetik özellik taşımadıklarından, manyetik rezonans (MRI) ve tomografi (CT) gibi modern tanı sistemleriyle uyumludurlar. Metal alaşımları ve seramikler radyo-opak olduklarından X-ışınları radyografisinde problem yaratırlar. Oysa ki kompozit malzemelerde radyo şeffaflık ayarlanabilmektedir. Hafif oluşları ve üstün mekanik özellikler göz önüne alındığında, kompozitler bu tür görüntüleme
cihazlarının yapısal bileşenleri olarak son derece uygundurlar .
Kompozit malzemeler matris veya güçlendiricinin durumuna göre sınıflandırılabilirler. Güçlendirici fazın durumuna göresınıflandırma sürekli fiberler, kısaveya kıyılmış fiberler ve partiküller üç ana başlıkta toplanır.
• Sürekli fiberler boy/en oranları105’ten daha büyük olan fiberlere sahip kompozitlerdir. • Kısa fiberlerin oranı5-200 arasındadır.
• Toz veya partikülerde bu oran 1-2 den daha düşüktür.
Morphology of basic
composite inclusions, (a)
particle, (b) fiber, (c)
Bu üç türün biyomedikal uygulamaları aşağıda özetlenmiştir.
Güçlendirici faza göre
sınıflandırmanın yanında
kompozit malzemeler matrislere göre de
sınıflandırılabilir
.
Örneğin
monolitik metal, seramik ve polimerler matris materyalli olarak
kullanılabilir
. Bu tür kompozitleri metal matris kompozitler, seramik matris kompozitler ve
polimer matris kompozitler olarak
sınıflandırılır
. Biyomedikal uygulamalarda
kullanılan
kompozit
Dokular genel olarak sert ve
yumuşak dokular olmak
üzere iki gruba
ayrılmaktadırlar. Sert
dokulara örnek olarak
kemik ve diş, yumuşak
dokulara örnek olaraksa
kan damarları, deri ve
bağlar verilebilir. Yapısal
uyumluluk
düşünüldüğünde,
metaller ya da seramikler
sert doku uygulamaları
için, polimerlerse
yumuşak doku
uygulamaları için
seçilebilir. Kompozitlerin
biyomedikal uygulamaları
her iki doku grubu içinde
uyarlanabilir. Yanda
verilen şekilde kullanılan
kompozit malzemelerin
şematik gösterimi
verilmiştir.
HAPEXTM
İlk
biyoseramik kompozit
kemiğin doğal yapısını
(hacimce %45 hidroksiapatit ve %55
kollajen) örnek alarak
yapılmaya çalışılmış
ve sentetik yolla elde edilen HA ile kollajen yerine
polietilen
kullanılmıştır
. Son ürün herhangi bir yüke maruz kalmayacak ve sadece kemik
yapıya
analog
teşkil
edecek
şekilde üretilmiştir
. Ancak ilerleyen
çalışmalar
sayesinde HA/PE
kompoziti ticari bir ürün olarak
kullanılmaya başlanmıştır
.
Yapı
KBB cerrahisinde özellikle orta
kulak protezlerinde
kullanımından
sonra yük
taşıyan
bölgelere uygulanmaya
başlanmış
ve
olumlu sonuçlar elde
edilmiştir
. Bu
yapının gelişim
sürecine bakacak olursak;
1. Pilot ölçekli
çalışmalar
(1979-1981): Malzeme HA
oranının
hacimce 0,1-0,6
olduğu
, HDPE-HA
karışımı
olarak
üretilmiş
ve
HA'ın
hacim fraksiyonuna göre esneklik modülünün 1-8 GPa
arasında değiştiği görülmüştür
.
2. Laboratuar testleri (1981-1988): Tekrarlanan mekanik testler, HA
katılımının sınırının
hacimce
0,4 ve
kırılma tokluğunun
kortikal kemikle
kıyaslanabilecek
düzeyde
olduğu görülmüştür
.
Ancak in vivo
çalışmalar
hacimce 0,2 den daha az HA
kullanımının yapıyı
inert hale
getireceğini göstermiştir
.
Yapışkan
olmayan fibröz bir dokunun
implantı çevrelediği
ve konak
doku ile kimyasal olarak
etkileşime girmediği görülmüştür
. Sonuçta HA'nin hacimce
0,2-0,4'lük fraksiyonu en uygun
değer
olarak
öngörülmüştür
.
3. Klinik denemeler (1989-1993): Klinik denemelerde
yapının
vücut içerisindeki
uyumluluğu
araştırılmıştır
. Bu amaçla HA-PE kompoziti yük
taşımayan
bölgelere implante
edilmiş
ve elli
hastada uygulanan implant gayet iyi sonuçlar
vermiştir
.
4. Lisans
hakkının kazanılması
(1994-1995): Malzeme Smith ve Nephew plc
tarafından
kulak
burun
boğaz uygulamalarında
kemik yerine
kullanılabilen
bir
yapı
olarak
lisanslanmıştır
.
Kemik plakalarında kullanımı
Biyomedikal uygulamalrda
kompozitlerin kullanımında kemiğin tamiri hedeflenmektedir. Kemik
çeşitli yüklere maruz kalır.Bu nedenle bir etki karşısında kolaylıkla yaralanabilir. Çatlağın
büyüklüğü, yönü, yapısı ve yerine bağlı olarak çok çeşitli kemik kemik çatlakları vardır. Genellikle
medikal cihazlarla çatlak kemiği tamamen iyileşebilmesi için sabitlenmesi gerekir. Bu amaç için
yaygın şekilde kullanılan ekipmanlar kemik plakalarıdır.
osteosnetez olarakta
bilinen Kemik plakaları
gelneksel olarak paslanmaz çelik, Cr-Co ve Ti
alaşımlarından yapılmaktadır. Bunların tekrardan oradan çıkarılması yapılması gereken ikinci
işlemdir ki tamamen iyileşmesi 1
-
2 yıl gibi bir süreç gerektirir. Ayrıca metallerin sahip olduğu
yüksek rijidite kemik atropisine
neden olabilmektedir. Plaka ile sabitleştirilen kemik düşük
gerilmeye uyum sağlar ve saha az yoğun , zayıf olur. Bu
atropiden
dolayı implant çıkarıldıktan
sonra kemiğin tekrar kırılması mümkündür. Bu stres koruma etkisi olarak bilinen durum kemiğin
yeterli olmayan bir şekilde yüklenmesinden kaynaklanmaktadır. Bu durum daha az
rijit bir
cismin kullanılmasıyla stres koruma problemi azaltılabilir. Ancak düşük sertlikte ki malzemeler
düşük yorulma dayanımına sahip olduğundan kemiğin iyileşme sürecinde aşırı yük çevrimine
maruz kalan cisimler değillerdir. Polimer esaslı kompozit malzemeler istenen yüksek mukavemet
ve kemiğe yakın elastik özellikleri sunabilmekte ve bu amaçla kullanılabilmektedir. Bu tür
malzemeler çözünmeyen, kısmen çözünebilen ve tamamen çözülebilen olmak üzere üç ana
başlıkta toplanabilir.
İntramedular
Çiviler
İntramedular
(kemik içi) çiviler uzun kemik
çatlaklarını
sabitlemek için
kullanılırılar. Bunlar kemik içi
boşllukların
içerisine sokularak vida veya
sürtünme ile
pozisyonu
sabitleştirilir
. Bu
yerleştirme işlemi
ilik
kanallarının
delinmesi gerekir ve nütriyent arterleri ile kan
akışını
etkileyebilir. Çivi yeterli mukavemete sahip
olmalı
,
hastanın ağırlığını
taşıyabilmeli,
bu
işi eğilip
bükülmeden kan teminini tamamen bozmadan
yapmalıdır
. Son donemlerde çözünmeyen kompozit çiviler biyolojik olarak
inert , iyi
eğilme
mukavemeti ve
kemiğe yakın
elastik modulune sahip
kompozit malzemeler dikkat çekmektedir. Bu güne kadar tamamen
çözünebilen implantlar
iğne,
çubuk ve vida formunda çok
başarılı
bir
şekilde kullanılmaktadır
. Bu
implantların
önemli bir
kısmı
hidroksi
yağ
asitlerinden (PGA poliglokolik asit, PLA poli laktik asit ve kopolimerler gibi
)
yönlendirilmiş
filamentlerle üretilmektedir.
Düşük
mekaniksel
özelliklerinden
dolayı
bu
implantların kullanımı
sümgerimsi kemiklerdeki
düşük
stresli
ortamlarla
sınırlandırılmıştır
.
Bunlar dizde , ayakta
bileklerde küçük çatlaklarda
kullanılmaktadır. Bu
implantların
en önemli
avantajı
implantasyondan sonra çözünmesidir. Bu
şekilde
ikinci bir
operasyona ihtiyaç
duyulmamaktadır
. Ancak
bazı
aseptik
iltihaplanmaların
olduğu
belirtilmektedir. Ameliyat
sonrası iyileşme
süresi
yaklaşık
olarak 3
ay
dır
.
Omurga ekipmanları
Bel kemiği 33 omurun
üstüste
yerleşmesiyle oluşan bağlı bir
yapıdır. Omurlar, bağ ve kıkırdak dokulardan oluşan (
fibrokartilaj
yapı) omurlar arsı disklerle ayrılmakta ve
eklemsel kapsüllerle ve bağ dokularıyla birleştirilir.
Spin
bozuklukları doğumdan gelen, yaşlanma ,
tüör ve
mekaniksel yüklerden kaynaklanabilir. Bu bozukluklar
olduğunda alternatif tedavi
spinal
birleştirme ve disk
değişimi gibi tedavilerdir. Bu amaçla
bioglas/PU kompozit
materyali biyoaktif olması ve kemiğe doğrudan
bağlanabilmesi özellikleriyle dikkat çekmektedir. Disk
protezleri için paslanmaz çellik, Co-Cr
alaşımları, PE, PU,
PET/SR ve PET/hidroljel kompozitleri önerilmektedir. Ancak
bunların uzun dönemli performansları henüz kabul
görmemiştir. Farklı kompozit maddeler (CF/PEEK, CF/PS) bu
amaçla önerilmekte olup ideal bir omurga ekipmanı
Toplam kalça
implantı
(THR)
Eklemler vucudun veya bazı kısımlarının hareketini sağlarlar. THR insanlarda en yaygın kullanılan yapay eklemdir. Örneğinamerikada150,000 den fazla THR kullanılmaktadır. Tipik bir THR de paslanmaz
çelik, Co-Crve Ti alaşımları femoralkökte kullanılmaktadır. Acetabuluma ait cup genellikle
UHMWPE den yapılır. Kısa süreçli kullanımlarda bu malzeme yeterliyken uzun süreçte endişe uyandırmaktadır. UHMWPE nin karbon fiberler veya UHMWPE fiberleriyle güçlendirilmesiyle
aşınma direnci, sertliği, mukavemeti artırılması önerilmektedir. Ancak yapılan çalışmalar bunların olumlu etkilerinin olmadığı aksine olumsuz sonuçlar literatürde belirtilmektedir.
Metalik THR çok yaygın olarak kullanılmasına rağmen femur kemiği ile protezin sertliği arasındaki
uyuşmazlık hala daha çözülemeyen temel problemlerdir. Bunlar şiddetli ağrılara , klinik başarısızlığa
ve tekrar operasyonlara neden olabilmektedir. %50 Ti ve Co-Cr alaşımının stresi azalttığı belirtilmektedir. Araştırmacılar CF/PS, CF/C kompozit kökler önerilmektedir. Raporlara göre
konvensiyonel implantlardan daha hızlı bir şekilde kemiğe bağlanam özelliğine sahip kompozit
malzemelerdir. Vucutiçerisinde kararlı oldukları çözünebilen bileşenleri salgılamadığı belirtilmektedir. Bu amaçla bazı araştırmacılar tarafından CF/epoxy kompoziti laminasyon
yöntemiyle üretilmesi, örgülü hibrit karbon- cam fiber ve epoxy reçine kullanımı, CF/PEEK kompozit
malzemelerinin femura benzer mekaniksel davranışlar gösterdiği belirtilmektedir. Hayvan çalışmları
Sentetik kemik
graftları
kemik
bozukluklarını
doldurmak veya
değiştirmek amacıyla kullanılmaktadır
. Kemik graft malzemeleri
yeterli
dayanım
ve
sertliğe
sahip kemiklerle
bağ
kurabilme
yeteneği
olmalıdır
. PE
yıllardır
kalça ve dizlerde eklem
implantı
olarak
kullanımından dolayı
biyouyumlu
olduğu düşünülmektedir
. Ancak
onun
sertliği
ve
dayanımı
kemikten çok daha
düşüktür
. Mekaniksel
özelliklerinin
geliştirlmesi amacıyla PE’ne
biyoaktif Hapartikülleri
kullanılmaktadır
. Ancak HA ile kemik
arasındaki bağlanmanın yavaş
olması kullanımını sınırlamaktadır
. HA tanecikleriyle kemik
dokuları
arayüzeyini
geliştirmek
için
araştırmacılar kısmen
çözünebilen
kompozitler
geliştirmişlerdir
. Onlar PEG, PBT, PLLA, PHB, alginat ve
jelatin
gibi
çözünebilen
polimerle
güçlendirmişlerdir
.
Bun
araştırmalar
sonucunda büyüyen dokularla temasta olan daha aktif
tanecikler kemik içerisinde biyomalzemenin daha iyi
birleşimiyle
sonuçlanmıştır
. Malzeme kombinasyonunun
geniş aralığına
sahip
kompozitler sertlik, mukavemet, bioparçalanma ve biyoaktiflik gibi
istenen
farklı
özelliklerle üretilebilmektedir.
Dişhekimliğinde Kullanılan Kompozit Materyaller
Günümüzde, artan estetik ihtiyaçlara paralel olarak
gelişim
gösteren
kompozit
rezili
materyaller,
dişhekimliğine
birçok
yeniliği
de
beraberlerinde
getirmişlerdir
. Kompozit rezinler 1962
yılında tanıtılmış
ve
günümüze kadar Önemli
gelişmeler göstermiştir
.
Kompozit
değişik yapı
ve
özelliğe
sahip en az iki materyalin belirgin fazlar
oluşturacak şekilde birleştirilmesi
ile elde edilen üründür. Burada amaç.
Kompoziti
oluşturan kısımların
her birinin tek
başına
sahip
olamayacakları
özellikleri
sağlamaktır
. Kompozit maddelerin iki ana
elemanı
rezin
fazı
ve
kuvvetlendirici dolgu maddesidir.
Rezinin
işlemi düşük ısıda
kolayca sekil verilmesine olanak
sağlamanın yanı
sıra kısa
bir zaman diliminde polimerizasyonu da
sağlamaktır
. Dolgu
maddesi ise sertlik,
dayanıklılık
ve
düşük ısı genleşme katsayısı
gibi
faydalar
sağlar
. En
sık kullanılan
dolgu maddeleri kuvars,
erimiş
silika.
Alüminosilikat, borosilikat ve
camdır
. Rezin içine ilave edilen dolgu
partikülleri
ısı genleşme katsayısı, sertleşme
büzülmesi ve yüzey
sertliği
Prostetik Kompozitlerin
Avantajları ve riskleri
•
- Sertlikleri mineye
yakındır, karşıt dişlerde aşınmaya neden olmazlar.
•- Elastisite
modülleri yüksektir, dolayısıyla kırılganlıkları azdır.
•
-
İnorganik içeriğin fazla olması renk
stabilitesini
sağlar.
•
-
Aşınmaya dirençlidirler,
okluzal
yüz restorasyonlarında kullanılabilirler.
•-
Plak tutucu olmadıkları ileri sürülmektedir.
•
-
Metal altyapısız kullanılmak üzere tasarlanmışlardır, ancak gerektiğinde
metal altyapı ile birlikte de kullanılabilirler.
•
- Estetiktirler.
•
-
Uygulanmaları kolaydır.
•
-
Ağız içinde
okluzal
aşındırmalar yapıldığında kolay
polisajlanabilirler.
•-
Ağız içinde tamirleri
mümkündür.
•
-
Kompozit esaslı yapıştırıcılarla yüksek bağ oluşturabilmektedirler
.
Dental malzemelerin klinik geçerlilik
kazanmaları
için en önemli kriterlerden birisi biyolojik
uyumlarıdır.
Rezin
esaslı kompozit malzemeler,
uzun dönemli alerjik ve toksik potansiyeli
net bilinmeyen çok sayıda organik bileşen içermektedir. Aşınmaya bağlı olarak, potansiyel
toksik maddeler olan doldurucu partiküller
. başlatıcı ajanlar ve serbest radikaller açığa
çıkmaktadır. Reaksiyona girmemiş
metakrilat
gruplarının malzemenin toplanı hacminin %30
-
50'sini oluşturduğu
ve alerjik/toksik
reaksiyonlara neden olduğu yapılan çalışmalarla
belirlenmiştir
. Kompozit rezin malzemeler, oral mukoza ve dudaklarda Ödem ve veziküller
oluşumlar
, lezyonlu ve lezyonsuz dermatolojik reaksiyonlar gibi lokal klinik
Prostetik soketler
Ampute
(organları alınmış) insanların hareketlerini
desteklemek için yapay organlar metalik veya tahta
materyallerden üretilebilmektedir. Bu malzemelerin
ağırlıkları, korozyon ve neme dayanıklılıkları
kullanımlarını sınırlandırmaktadır. Tipik bir yapay
ayak
şekildende görüldüğü gibi soket,
shaft ve ayak
olmak üzere üç kısımdan oluşmaktadır. her bir
ampute
için ayrı üretilen Soketler protezin en
önemli kısmını oluşturmaktadır. Soketler plastik bir
kalıp üzerine örülmüş bir kaç tabakanın sarılmasıyla
oluşturulmaktadır. Bunlar karbon veya cam
fiberlerin reçinelerle birlikte kullanılmasıyla
üretilebilir. Örülerek güçlendirilmiş soketler sağlam
Tendom
/ bağ dokuları, Damar graftları
Tendomlarve bağ dokuları eklem kemiklerini tutar ve onların hareketlerini sağlarlar. Bu dokular
esasenelastin ve mucopolisakkaritlerden ibaret ortam içerisinde kollajensıralı demetlerinden oluşmuş kompozit malzemelerdir. Tendom/bağ dokularının onarılması için
UHMWPE,PP,PET,PTFE,PU Kevlar49, karbon, örülmüş veya multiflamentliyapıda güçlendirilmiş
kollajen denenmiştir. Şu ana kadar ki sentetik protezlerle yapılan klinik uygulamalar başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Bu sentetik materyallerde karşılaşılan problemler kemiğe bağlanma zorluğu, aşınma, ve protezin yıpranmasıdır. Ayrıca aşınma sonucu oluşan partiküllerin oluşturduğu problemlerde mevcuttur. Taneciklerin taşınımı azaltmak ve işlenme kolaylığı sağlamak amacıyla SR, PHEMA ve PLA gibi polimerlerle kaplanma yoluna gidilmiştir. Önerilen malzemelerden bazıları kıvrılmış Kevlar -49 içeren PMA veya PEA gibi esnek polimerler, PHEMA içerisine heliks yapıda PET fiberlerinden oluşan malzemelerin yeterli statik ve dinamik özelliklere sahip olduğudur.Hala daha uzun zamanlı kullanıma uygun yeterli davranışa sahip ideal bir sentetik materyalin araştırılmaktadır.
Arterler elastin ve kollajen fiberler, prüzlü kaslar ve endotelium içeren çok tabakalı yapılardır. Damarlar
anizotropik özelliklte olup içlerinde yönlenmiş gizli lifler içermektedirler. Vaskuler graftlar
kardiovasküler sistemede tıkanmış kısımlarda kullanılırlar. Vasküler greftlerin başarılı kullanımları iç boşluk çapları 5mm yiaşan damarlar için başarıyla uygulanmaktadır. En yaygın kullanılan greftler dokuma yada örgü PETin PU veya PTFE borozduvarlarına sıkıştırılmasıyla elde edilmiştir. Bu
greftlerin en önemli özellikleri pörozitesidir. Uygun porözite dokuların gelişmesini ve greftin doku
tarafından kabulunu sağlar. Aşırıpörözolması ise kanın sızmasına neden olur. Konvensiyonel
vasküler greftler anizotropolmayan sert yapıya sahiptirler. Önerilen bazı materyallerden biri Likra tip poliüretan fiber içeren PELA (lA ve PEG kopolimerin) ile pellathan tip poliüretan karışımı olan kompozit materyaldir. Şu anda kompozit greftler hala daha kliniksel araştırma aşamasında olup kullanılmamaktadırlar.
