افزایش کارایی وطول عمر ایمپلنت های دندانی و استخوانی با نانو

محققان ایرانی اقدام به تولید پوشش‌های نانوکامپوزیتی با خواص بهینه کردند که در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده‌ و در تولید ایمپلنت‌های دندانی و استخوانی کاربرد دارند.

کد خبر: ۱۲۰۶۳۸۰

تاریخ: ۱۶ فروردين ۱۳۹۵ - ۰۸:۵۳

به گزارش خبرگزاری دانا، طراحی بهینه‌ ایمپلنت‌های دندانی و استخوانی یکی از اهداف مهندسی پزشکی و مهندسی بافت محسوب می‌ شود. یک ‌راه‌حل شناخته شده جهت دستیابی به ایمپلنت‌های دارای خواص مکانیکی و زیستی مطلوب، اعمال پوشش‌های نانوکامپوزیتی زیستی بر روی زیرلایه تیتانیومی است.

خواصی همچون مقاومت به خوردگی، زیست فعالی، استحکام چسبندگی و پایداری مکانیکی از جمله خواصی هستند که باید جهت دستیابی به یک پوشش مطلوب بهینه‌سازی شوند. تاکنون تحقیقات بسیاری بر روی بهینه‌سازی خواص مختلف قطعات درون تنی استخوانی و دندانی صورت گرفته است.

آرمان مولائی، مجری این طرح تحقیقاتی، بهینه‌سازی پارامترهای فرایند پوشش دهی جهت اعمال پوشش نانوکامپوزیتی با خواص بهبود یافته بر روی قطعات تیتانیومی با روش رسوب الکتروفورتیکی را هدف از انجام این طرح تحقیقاتی عنوان کرد.

وی افزود: توزیع یکنواخت اجزای این پوشش که با بهینه‌سازی پارامترهای فرایند تولید آن به دست آمده، بروز خواص مطلوب و یکنواخت زیستی این پوشش‌ها در محیط بدن انسان را در پی داشته است.

مولائی به معرفی اجزای تشکیل دهنده‌ این پوشش نانوکامپوزیتی و فرایند تولید آن پرداخت و گفت: شیشه‌ زیست فعال همان‌گونه که از نامش پیداست عملکرد زیست فعالی بسیار خوبی داشته و هیدروکسید آپاتیت نیز زیست سازگاری بالایی دارد و دارای ترکیب شیمیایی نزدیک به بافت دندان و استخوان است. کیتوسان نیز علاوه بر زیست سازگاری بالا از خواص ضدمیکروبی بسیار خوبی برخوردار است.

وی ادامه داد: علی‌رغم عملکرد زیستی قوی این مواد، خواص مکانیکی ضعیفی از خود بروز می‌دهند؛ به‌منظور استفاده از خواص مختلف مواد گفته شده و همچنین غلبه بر نقص مکانیکی آن‌ها، این مواد به‌صورت نانوکامپویتی با روش رسوب‌دهی الکتریکی بر روی زیرلایه‌ی تیتانیوم پوشش داده ‌شده‌اند.

این محقق در ادامه به ارائه‌ توضیحات کامل‌تری در رابطه با مراحل انجام این طرح و نتایح حاصل شده از این تحقیقان پرداخت و اظهار داشت: در این تحقیق پوشش نانوکامپوزیت سه جزئی متشکل از زمینه‌ پلیمری از جنس کیتوسان، میکروذرات شیشه زیست فعال و نانوذرات هیدروکسید آپاتیت بر روی زیر لایه‌ای از جنس تیتانیوم پوشش داده شد. بعلت اختلاف اندازه اجزای سرامیکی، پوشش ایجاد شده یکنواختی بسیار پایینی داشت.

وی ادامه داد: با بهینه کردن پارامترهای مؤثر در فرایند رسوب دهی الکتریکی از جمله pH، عایق سازی، ولتاژ اعمالی و زمان رسوب‌دهی، پوشش نانوکامپوزیتی با یکنواختی بالا حاصل شد؛ در نهایت مورفولوژی، ساختار و مقاومت به خوردگی این پوشش‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت.

به گفته وی، نتایج آزمون‌ها حاکی از افزایش یکنواختی و مقاومت به خوردگی این پوشش پس از اعمال پارامترهای بهینه است.

نتایج این کار تحقیقاتی در مجله‌ Ceramics International (شماره‌ی ۴۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۴۵۳۷ تا ۱۴۵۴۴) منتشر شده است. دکتر مهدی یاری و دکتر محمدرضا افشار مقدم، اعضای هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران و آرمان مولایی، دانش‌آموخته‌ی دوره‌ کارشناسی ارشد این دانشگاه در این مطالعات همکاری داشته‌اند.