Frankfurt araştırma ekibi, biyoplastik girişimi BIOVOX ile iş birliği yaparak ham petrolden üretilen tıbbi ürünlere sürdürülebilir bir alternatif geliştiriyor.

Frankfurt Uygulamalı Bilimler Üniversitesi'ndeki (Frankfurt UAS) bir proje tam da bu noktada devreye giriyor: Prof. Dr. Diana Völz ve Prof. Dr. Ilona Brändlin liderliğindeki bir araştırma ekibi, Dr. Ing. Vinzenz Nienhaus tarafından temsil edilen Darmstadt merkezli BIOVOX GmbH ile birlikte, infüzyon torbaları için yenilenebilir hammaddelerden üretilen bir plastik geliştiriyor. "Bio_K_Sub - Tıbbi ürünler için daha sürdürülebilir bir ikame malzemesi olarak biyoplastik bileşiğinin geliştirilmesi" başlıklı proje, LOEWE - Bilim Geliştirme Alanında Atılım (3. finansman hattı: KOBİ ortak projeleri) tarafından Hessen inovasyon fonlama programı kapsamında yaklaşık 500.000 avro ile finanse ediliyor ve Ekim 2026'ya kadar devam edecek.

Biyobazlı Plastiklere Yönelik Yüksek Talepler

Yakın tarihli bir araştırmaya göre¹, Alman hastaneleri hasta ve hastanede kalış başına ortalama 8,3 kilogram atık üretiyor. Tek kullanımlık tıbbi ürünlerin geri dönüşümü, yüksek hijyen ve güvenlik gereklilikleri nedeniyle ciddi şekilde kısıtlanıyor. Bu nedenle tıbbi atıkların çoğu yakılarak hastanelerin karbon ayak izlerine ek bir yük bindiriliyor. Biyobazlı plastikler, etkili geri dönüşümle birlikte tıbbi ürünlerin CO₂ emisyonlarını en aza indiriyor. Yakıldıklarında yalnızca bitkilerin daha önce emdiği CO₂ salındığı için geleneksel plastiklerden daha sürdürülebilir kabul ediliyorlar. Ayrıca zararlı katkı maddelerinden (plastikleştiriciler gibi) kurtulma fırsatı da sunuyorlar.

Biyobazlı plastikler, bileşenleri insan organizmasıyla temas halinde kararlı ve güvenli kabul edildiğinden, tıbbi ürünlerin ambalajlanmasında halihazırda kullanılabilir. Ürün Geliştirme, Tasarım ve CAD Profesörü Prof. Dr. Diana Völz, "Projemizin özel zorluğu, gerekli biyostabiliteye ek olarak, yaşlanmaya ve örneğin UV ışınlarına dayanıklı bir plastik geliştirmektir. Bu, istenen özellikleri elde etmek için katkı maddelerinin eklenmesi gibi bileşikler alanında özel bilgi gerektirir," diye açıklıyor.

Ortak ortaklar BIOVOX ve Frankfurt UAS - özellikle Diana Völz ve moleküler ve hücre biyoloğu Ilona Brändlin'in de aralarında bulunduğu Kişiselleştirilmiş Biyomedikal Mühendisliği (PBE) araştırma laboratuvarı ekibi - disiplinlerarası araştırma uzmanlığının yanı sıra laboratuvar olanaklarına ve biyobazlı plastiklerin biyolojik güvenliğinin üretimi ve değerlendirilmesi konusunda deneyime sahiptir. BIOVOX tarafından halihazırda yürütülen ön çalışmalar, vegan hızlı gebelik testleri için muhafazalar ve cerrahi aletler için saplar gibi diğer uygulamalara yönelik plastik bileşikleri içermektedir.
Sağlık sektöründe tek kullanımlık ürünler için biyobazlı plastiklerin kullanımına yönelik araştırmalar, doktora çalışmasının bir parçası olarak biyoplastikler için ekolojik dengeleme modelleri üzerinde çalışan Maria Heckel'in çalışmalarıyla tamamlanmaktadır.

Biyouyumluluğun Kanıtı

BIOVOX, selüloz, şeker kamışı veya mısır nişastası bazlı plastik granüller için "reçete" geliştirirken, uyarlanmış biyouyumluluk testleri ve fiziksel ve kimyasal güvenlik testleri Frankfurt UAS'de gerçekleştiriliyor. Ilona Brändlin, "Biyouyumluluğun kanıtlanması, malzemenin kullanılabilirliği açısından önemli bir unsur olduğu için, daha sonraki pazar hazırlığı için olmazsa olmazdır," diyor. Geliştirilen biyoplastiklerin biyouyumluluk analizleri, onun liderliğinde, hayvan deneylerinden kaçınmak için 3R ilkesine uygun olarak bir güvenlik laboratuvarında ökaryotik hücre kültürleri kullanılarak gerçekleştiriliyor (Değiştir = kaçın, Azalt = azalt, İyileştir = düzelt). Malzemenin akma gerilimi, akma dayanımı ve çekme dayanımı gibi önemli mekanik özellikleri hakkında bilgi sağlayan plastik üzerindeki çekme testleri, biyomekanik laboratuvarında gerçekleştiriliyor.

Tıpta Malzeme Döngülerinin Oluşturulması

Araştırma ekibi, kapsamlı biyolojik testler ve etki analizleriyle doğrulanacak olan biyobazlı plastiklerin yaşlanma ve suya dayanıklılığını sağlama konusunda daha fazla bilimsel bilgi edinmeyi umuyor. Völz, "Bu nedenle proje, önemli bir ekonomik ve bilimsel inovasyon potansiyeline sahip ve malzeme döngülerinin oluşturulmasına ve dolayısıyla tıp sektöründe belirlenen iklim hedeflerine ulaşılmasına katkıda bulunuyor," diye özetliyor.

Yeni geliştirilen biyobazlı plastiğin dayanıklılık ve kullanılabilirlik açısından istenilen malzeme özellikleri, gelecekte kan torbaları gibi diğer tıbbi kaplarda da kullanılabilir.

¹Pforzheim Üniversitesi'nin Alman hastanelerindeki atık üretimine ilişkin kıyaslama çalışması

KAYNAK: https://www.chemeurope.com/en/news/1187597/bio-based-plastics-for-infusion-bags.html