تقویت مواد کاشتنی استخوانی با نانوکامپوزیت ها

به گزارش ICTPRESS ، این محصول زیست سازگار بوده و از خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوبی برخوردار است.
به دلیل خواص مکانیکی ضعیف بیوسرامیک هیدروکسی آپاتیت، تحقیقات فراوانی برای بالابردن استحکام شکست آن انجام شده است از جمله راه های مطلوب، تقویت ساختار آن با افزودن تقویت کننده های نانومتری سرامیکی با چقرمگی و مقاومت سایشی بالا نظیر آلومینا است.
به گفته شهره خرسند، دانشجوی دکترای مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان، در این مطالعه سعی شده تا با ساخت هیدروکسی آپاتیت نانومتری و تقویت آن با ذرات نانومتری آلومینا محصولی تولید شود که به بافت طبیعی و معدنی استخوان شبیه و با آن سازگار باشد. به علاوه خواص مکانیکی آن به نحوی بهینه سازی شود که قابلیت اعمال بار مکانیکی نظیر بافت استخوان را داشته باشد.
نانوکامپوزیت هیدروکسی آپاتیت- آلومینای ساخته شده دارای محدوده ابعادی بین 25 تا 90 نانومتر هستند.
نتایج این پژوهش نشان داده که محصول به دست آمده از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی ماده مناسبی برای کاربرد در مجاورت بافت استخوان محسوب می شود.
کاهش هزینه، سادگی و سرعت تولید این نانوکامپوزیت از مزایای روش تولیدی پیشنهادی محسوب می شود.
این پژوهشگر در ادامه افزود: پس از ارزیابی های تکمیلی برون تنی و درون تنی و حصول نتایج مناسب، بتوان کاشتنی های فلزی را با این ماده پوشش داده و با ایجاد یکپارچگی کافی با بافت استخوانی مجاور، آن را در محل کاشت تثبیت کرد.
لازم به ذکر است که اکثر مواد کاشتنی اصلاح نشده، معمولاً پس از مدتی از کشت دچار شل شدگی و ریز جابجایی در محل کاشت می شوند. این ماده همچنین برای ترمیم بافت استخوان و پر کردن حفرات و نقص های کوچک استخوانی نظیر استخوان فک و صورت نیز قابل استفاده خواهد بود.
در این کار ابتدا کامپوزیت هیدروکسی آپاتیت- آلومینا با ساختار نانومتری به روش سل ژل تهیه شد. نمونه های تولید شده دارای مقادیر متفاوتی از نانوذرات تقویت کننده ی آلومینا بودند. در ادامه، اثر مقادیر مختلف آلومینا بر ساختار، خواص مکانیکی و خواص شیمیایی محصول مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور از آزمون هایی نظیر SEM و XRD استفاده شده است.
در این گزارش ذکر شده خواص مکانیکی بیوسرامیک هیدروکسی آپاتیت، با افزودن ذرات نانومتری آلومینا بهبود می یابد. به علاوه نانو کامپوزیت هیدروکسی آپاتیت- آلومینای ساخته شده دارای ساختاری همگن بود که اثر مناسبی بر رفتار سلول ها و اتصال آن ها، به دلیل افزایش سطح به حجم خواهد داشت.
لازم به یادآوری است که این پژوهش در قالب یک پایان نامه در مقطع کارشناسی به انجام رسیده است.
نتایج این طرح تحقیقاتی در مجله علمی International Journal of Minerals منتشر شده است.