ساخت سیمان استخوانی با قابلیت حمل مواد دارویی

محققان دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات، با استفاده از گونه‌ای از سیمان استخوانی، ماده‌ای تولید نموده‌اند که قابلیت حمل انواع داروها از جمله عامل‌های رشد استخوان، آنتی بیوتیک‌ها و داروهای ضد سرطانی را داراست. حوزه‌های داروسازی، پزشکی و دندان‌پزشکی، قابلیت استفاده از نتایج این طرح را خواهند داشت.

کد خبر: ۱۱۷۲۸۷۱

تاریخ: ۳۱ فروردين ۱۳۹۳ - ۱۰:۲۱

به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا (دانا خبر) محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، با استفاده از گونه‌ای از سیمان استخوانی، ماده‌ای تولید نموده‌اند که قابلیت حمل انواع داروها از جمله عامل‌های رشد استخوان، آنتی بیوتیک‌ها و داروهای ضد سرطانی را داراست. حوزه‌های داروسازی، پزشکی و دندان‌پزشکی، قابلیت استفاده از نتایج این طرح را خواهند داشت.

این ماده از افزودن آزکوربیک اسید به سیمان فسفات کلسیم تهیه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، محصول نهایی گیرش سیمان فسفات کلسیم( واکنش سفت شدن سیمان)، هیدروکسی آپاتیت نانوساختار است، که بسیار شبیه به فاز معدنی استخوان بدن است. با افزودن آزکوربیک اسید به سیمان پایه، میزان نانو‌ذرات هیدروکسی آپاتیت به عنوان محصول نهایی بیشتر می‌شود.

به دلیل عدم وجود عملیات حرارتی در فرایند ساخت این سیمان و واکنش‌های گیرش هم‌دما در آن، این ماده قابلیت حمل انواع داروها را داشته و قادر است داروهای سوار شده را طی یک فرایند نسبتا طولانی مدت، به صورت کنترل شده در محل آسیب دیده رها نمایند.

به گفته مهندس کتایون همتی، کارشناس ارشد مهندسی مواد از دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات، با افزودن آزکوربیک اسید(به عنوان عامل تحریک کننده استئوبلاست‌ها) به ترکیب سیمان، ‌می‌توان به سمت دست یافتن به ماده‌ای با خاصیت قابلیت ترغیب استخوان‌سازی حرکت نمود. این مواد، می‌توانند آسیب‌های استخوانی ایجاد شده( در اثر عوامل مختلف) را درکوتاه مدت ترمیم کنند.

در این تحقیق، با افزودن آزکوربیک اسید به ترکیب سیمان فسفات کلسیم، زمان گیرش، استحکام فشاری سیمان‌ فسفات کلسیم و روند تبدیل واکنشگرها به فاز آپاتیت در محلول SBF ( محلول شبیه‌سازی شده به پلاسمای خون) بررسی شده است. همچنین نرخ رهایش آزکوربیک اسید از سیمان، با گذشت زمان نگهداری آن در محلول شبیه سازی شده بدن، مورد ارزیابی قرار گرفته است.

تصاویر SEM نمونه‌های سیمانی با مقادیر متفاوت آزکوربیک اسید بعد از 14 روز غوطه‌وری در SBF با بزرگ نمایی 15000

با توجه به نتایج گزارش شده، با افزودن آزکوربیک اسید به سیمان، زمان گیرش آن کاهش دارد. به عنوان مثال، نمونه بدون آزکوربیک اسید، دارای زمان گیرش 35 دقیقه است. اما، در نمونه‌ای با μg/mL 200 آزکوربیک اسید، این مقدار به 25 دقیقه کاهش یافته است. همچنین استحکام فشاری نمونه‌ها با افزایش آزکوربیک اسید، افزایش می‌یابد. استحکام نمونه بدون آزکوربیک اسید، 16.26 Mpa و نمونه حاوی µg/mL 200 آزکوربیک اسید، Mpa 25.16 گزارش شده است. نتایج SEM نیز حاکی از این است که، با افزایش مقدار آزکوربیک اسید و مدت زمان غوطه‌وری، مقدار آپاتیت تشکیل شده افزایش می‌یابد. همچنین مقدار رهایش آزکوربیک اسید با افزایش مقدار آن کم می‌شود و بیشترین درصد رهایش، مربوط به نمونه حاوی µg/mL 50 آزکوربیک اسید است.

نتایج این تحقیق به دست، کتایون همتی، دکتر سعید حصارکی (عضو هیئت علمی پژوهشگاه مواد و انرژی) و دکتر علی نعمتی ( عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شریف)، در مجله Ceramics International ( جلد 40، شماره 3، ماه آگوست، سال 2013، صفحات 3961 تا 3968) به چاپ رسیده است.