به گزارش شفا آنلاين،رامین روجایی، کارشناس ارشد مواد از دانشگاه صنعتی اصفهان و محقق طرح اظهار کرد: بخش بزرگی از استخوان یک نانوکامپوزیت واقعی را عناصر معدنی تشکیل می‌دهند. مواد زیست تخریب‌پذیر مورد استفاده در بدن باید حداقل شرط لازم را دارا باشند تا بافت آسیب دیده در تماس با آن‌ها دچار هیچ واکنش منفی مانند التهاب، تورم، آزادسازی یون‌های سمی و یا سرطان‌زایی نشود.
وی افزود: در پژوهش حاضر، تلاش شده است با توسعه نسل جدید کاشتنی‌های پایه منیزیمی با استفاده از یک نوع پوشش نانوساختار، علاوه بر کمک به تسریع درمان عیوب استخوانی، عوارض جانبی ناشی از کاربرد آن‌ها نیز به حداقل برسد.
روجایی در تشریح تحقیقات انجام شده در این زمینه گفت: از عناصر بسیار حیاتی در ترمیم بافت استخوانی آسیب دیده، منیزیم است. در سال‌های اخیر، منیزیم به عنوان نسل جدید کاشتنی (ایمپلنت)های زیست‌تخریب‌پذیر مطرح شده است. اما میزان بالای خوردگی این فلز خالص در بدن موجود زنده، مانع گسترش استفاده از آن شده است. از این رو تلاش کردیم تا با اعمال یک لایه اکسیدی و پوشش شیشه‌ای زیست‌فعال (بیواکتیو گلاس) روی آلیاژ پایه منیزیم، نرخ تخریب منیزیم به صورت کنترل شده و متناسب با میزان مورد نیاز بدن باشد. همچنین با ترکیب مواد زیست‌سازگار، ورود عناصر سازنده استخوان به بخش آسیب دیده راحت‌تر صورت می‌گیرد و میزان ترمیم استخوان افزایش می‌یابد.
وی افزود: در ساخت این ماده، ترکیبی از پوشش‌های دولایه نانوساختار استفاده شده است. این کار علاوه بر تقویت مقاومت به خوردگی نمونه زیرلایه (آلیاژ منیزیم)، زیست‌فعالی بیشتری را ایجاد می‌کند و منجر به همبندی بهتر کاشتنی مصنوعی با استخوان می‌شود. به دلیل شباهت شیمیایی سطح شیشه زیست‌فعال به کار گرفته شده در پوشش این ماده و بخش معدنی استخوان، سلول‌ها تمایزی بین این دو قائل نمی‌شوند.
محقق طرح خاطرنشان کرد: استفاده از ماده زیست‌تخریب‌پذیر پیشنهادی، نیاز به جراحی ثانویه ناحیه‌ی اطراف بافت را برای خروج کاشتنی پس از بهبودی کامل، برطرف می‌کند. این مزیت بسیار بزرگی در کاهش درد ناشی از عمل جراحی و ایجاد عفونت پس از آن به شمار می‌رود. در نهایت، این پیشنهاد می‌تواند میزان بهبودی ناحیه آسیب‌دیده را افزایش دهد.
روجایی در ادامه با اشاره به مراحل ساخت و بررسی عملکرد این نانوکامپوزیت گفت: پس از تهیه و آماده‌سازی، نمونه‌های آلیاژ منیزیم در یک حمام نمکی قرار گرفتند. سطح نمونه‌ها به روش اکسیداسیون پلاسمای جرقه‌ای، توسط یک لایه اکسید فلز پوشانده شد. همچنین پودرهای شیشه زیستی در دو ساختار آمورف و بلوری تولید شدند. در ادامه، قطعات به روش رسوب‌دهی الکتروفورتیک با پودرهای نانوساختار شیشه زیستی پوشش داده شدند. شرایط بهینه برای دستیابی به پوشش مناسب و آزمون‌های غوطه‌وری در محیط شبیه‌سازی شده سیال بدن (SBF) و همچنین بررسی مقاومت به خوردگی نمونه در این محلول مورد بررسی قرار گرفت.
وی با بیان این که از نتایج این طرح می‌توان در صنایع پزشکی و دندانپزشکی بهره گرفت، تصریح کرد: بر اساس نتایج به دست آمده، شیشه زیست‌فعال بلوری (کریستاله) قابلیت بسیار بالاتری برای برقراری پوشش نسبت به شیشه زیست فعال بی‌شکل (آمورف) بر روی آلیاژ منیزیم دارد. از طرفی پوشش اعمال شده، زیست‌فعالی مناسبی را از خود نشان می‌دهد. در ضمن، میزان عناصر آزاد شده از قبیل منیزیم (Mg)، روی (Zn) و آلومینیوم (Al) ناشی از زیرلایه فلزی نیز در حد مجاز است. این دستاورد کمک شایانی به تامین مواد معدنی مورد نیاز برای ترمیم استخوان می‌کند و در نتیجه میزان استخوان‌سازی را سرعت می‌بخشد.
محقق طرح یادآور شد: به طور خلاصه، مواد زیست‌سازگار پیشنهادی، جایگزین مناسبی برای کاشتنی‌های ارتوپدی متداول امروزی مانند فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) و آلیاژهای کروم-کبالت (Cr-Co Alloys) خواهد بود. زیرا این آلیاژها تنها می‌توانند به عنوان پشتیبان (Supporter) ناحیه آسیب دیده مورد استفاده قرار بگیرند و قابلیت تأمین مواد معدنی مورد نیاز برای رشد استخوان را ندارند.
نتایج این پژوهش که حاصل همکاری رامین روجایی، دکتر محمد حسین فتحی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی اصفهان و همکارانشان است، در مجله Ceramics Intenational به چاپ رسیده است.
