پوششی برای بافتهای استخوانی

: بیوسرامیک ها یکی از انواع بیومواد یا مواد زیستی پزشکی محسوب می شوند که برای ترمیم ، بازسازی بافت ، درمان بیماری و تعویض یا جایگزینی اندام و بافتهایی که دچار بیماری یا سانحه شده اند، در بدن موجود زنده به کار می رود.

کد خبر: ۱۱۸۸۶۷

بیوسرامیک زیست فعال می تواند با بافت بدن پیوند برقرار کند و از طریق واکنش شیمیایی ، فصل مشترک مناسبی با آن برقرار کند و درست همان گونه که بافتهای طبیعی تغییر می کنند ، فصل مشترک زیست فعال نیز با زمان تغییر کند. در این خصوص یکی از محققان ایرانی در قالب طرحی ، از پودر شیشه زیست فعال در ترمیم بافت های استخوانی استفاده کرده است. گفتگوی ما را با دکتر محمد حسین فتحی دانشیار دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان بخوانید.

اصولا بیوسرامیک ها به چند دسته تقسیم می شوند؛ بیوسرامیک ها از نظر نوع واکنش بافت بدن و برهمکنشی که ممکن است با بدن داشته باشند، به انواع مختلفی چون بیوسرامیک خنثی ، بیوسرامیک قابل انحلال و اضمحلال در بدن و بیوسرامیک زیست فعال (بایواکتیو) تقسیم می شود. از جمله بیوسرامیک های زیست فعال می توان به شیشه زیست فعال (بایواکتیو گلاس) اشاره کرد. اگرچه پایه ترکیب شیمیایی شیشه های زیست فعال از اکسید سیلیسیم ، پنتااکسید فسفر، اکسید کلسیم ، اکسید سدیم و امثال آن تشکیل شده است ؛ ولی با تغییر مقادیر تشکیل دهنده می توان شیشه های زیست فعال متفاوت و دارای رفتارهای مطلوب و موردنظر به دست آورد.
آیا صرفا از ترکیبات زیست فعال در ترمیم بافت غضروفی و استخوانی در جانداران برای پوشش های کاشتنی بدن استفاده می شود؛
شیشه زیست فعال می تواند به صورت تکه ای برای ترمیم بافتهای استخوانی و غضروفی مانند پروتزهای گوش و یا به صورت پوشش روی کاشتنی های (ایمپلنت های) ارتوپدی و معالجه استخوان و همچنین کاشتنی های دندانی به کار رود. استفاده از پوشش زیست فعال به دلیل تشکیل پیوند سریع با بافت استخوانی و تثبیت و پایداری کاشتنی موجب کاهش زمان التیام و درمان ، طولانی تر کردن عمر کاشتنی و عملکرد بهتر پروتز یا عضو مصنوعی می شود.
ترکیبات زیست فعال تحت چه شرایطی و با طی چه مراحل آزمایشگاهی و بالینی برای فعالیت های ترمیمی در بدن آماده می شوند؛
بیوسرامیک های زیست فعال با روش های متفاوتی تولید می شوند. در پژوهش اخیر، تهیه و آماده سازی پودر نانوشیشه زیست فعال با تکنیک سل - ژل به اجرا درآمد. پس از تهیه ، ارزیابی و بررسی ترکیب شیمیایی ، ساختار و مشخصه یابی انجام گرفت و ارزیابی رفتار و ویژگی های زیست فعالی از طریق اجرای آزمون های استاندارد و ویژه آزمایشگاهی صورت پذیرفت تا از زیست فعال بودن و توانایی تشکیل پیوند با استخوان و بافت بدن اطمینان حاصل شود.
فناوری نانو چگونه به تولید ترکیبات زیست فعال کمک می کند؛
نانوفناوری این امکان را فراهم می کند که با دستکاری ترکیب و ساختار در محدوده اندازه تا یکصد نانومتر خواص کنترل شده و مطلوب مورد نظر فراهم شود.
تولید نانوپودر شیشه زیست فعال در اندازه حدود 30 نانومتر با اجرای پژوهش حاضر حاصل شد و آزمون های ارزیابی زیست سازگاری و زیست فعالی نشان داد که اولا با کنترل ویژگی ها در محدود اندازه نانو می توان به خواص مطلوب مواد زیست فعال دست یافت و ثانیا فقط با استفاده از پودر نانوذره شیشه زیست فعال می توان پوشش زیست فعال عاری از ترک و عیب با تکنیک سل - ژل به دست آورد.
پودر شیشه زیست فعال ، شیشه زیست فعال تکه ای و نیز پوشش آن می تواند برای بازسازی بافت استخوان و یا روی پروتز بدن به کار رود.

پوشش شیشه زیست فعال می تواند برای کاهش زمان درمان و التیام و نیزافزایش طول عمر کاشتنی های دندانی به کار رود

تولید پودر نانو ذره شیشه زیست فعال و پوشش شیشه زیست فعال که در دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان با حمایت معاونت پژوهشی دانشگاه و حمایت ستاد ویژه توسعه نانوفناوری نهاد ریاست محترم جمهوری صورت پذیرفت و به انجام رسید ، می تواند به صورت پودر و یا تکه فشرده شده برای ترمیم ، درمان و بازسازی بافت استخوان و برخی اجزا واندام های بدن به کار رود.
نانو پودرهای شیشه زیست فعال چه کار بردهایی دارند؛
پوشش شیشه زیست فعال تهیه شده ، می تواند روی کاشتنی های ارتوپدی و شکسته بندی و یا کاشتنی های دندانی به منظور کاهش زمان درمان و التیام و نیز افزایش طول عمر کاشتنی به کار رود. این پوشش می تواند زیر لایه فلزی را از هجوم و خوردگی مایعات بدن محافظت کند و با استخوان پیوند یکپارچه برقرار کند.
از طریق ایجاد پوشش بافت بدن و سیستم های مختلف بدن نیز در برابر آزاد شدن عناصر از کاشتنی که می تواند موجب تاثیر سیستماتیک داشته باشد ، جلوگیری خواهد شد.
آیا این ترکیبات دقیقا همان قابلیت های استخوانی در انسان را دارا هستند؛
خیر ، اگر منظور شیشه زیست فعال ، است پاسخ منفی است ؛ چرا که شیشه زیست فعال یا بایواکتیوگلاس ترکیب مشابه استخوان ندارد، بلکه کلسیم هیدروکسی آپاتیت ماده ای است که از نظر ترکیب و ساختار کاملا_ شبیه بافت استخوانی است.
کلسیم هیدروکسی آپاتیت برای بازسازی بافت استخوانی و درمان بیماری های استخوان در جراحی ارتوپدی و شکسته بندی قابل استفاده است و بویژه پودر نانومتری می تواند با قابلیت بیشتر و در زمان کوتاه تر بازسازی بافت استخوانی را میسر کند و بخوبی جایگزین تکنیک های قبلی مانند پیوند استخوان (گرافت استخوان) شود.
از طرف دیگر شیشه زیست فعال به دلیل توانایی منحصر به فرد در پیوند با بافت نرم و سخت بدن می تواند به صورت تکه ای برای جایگزینی بافت سخت مانند استخوان و یا ترمیم غضروف استفاده شود. البته شیشه زیست فعال به صورت پوشش روی کاشتنی های بدن ، چه از نظر کاهش زمان درمان و چه از نظر افزایش عمر و دوام کاشتنی (در حدود 30 سال) نقش موفقیت آمیزی دارد.
آیا پیوندهای استخوانی با استفاده از هیدروکسی آپاتیت عوارضی را برای انسان به همراه ندارند؛
استفاده از کلسیم هیدروکسی آپاتیت برای بازسازی و خلق مجدد بافت استخوان (به جای روش قبلی پیوند استخوان طبیعی) نه فقط هیچ گونه عارضه ای ندارد، بلکه به سهولت می تواند زمان پیوند استخوان و یا بازسازی ناحیه ای از استخوان را که به دلیل حادثه و یا بیماری از دست رفته است بشدت کوتاه کند و موفقیت نیز تضمین شده تر است. استفاده از شیشه های زیست فعال نیز هیچ گونه عوارضی ندارد. این ماده از جمله بیومواد استثنایی مصرفی در بدن است که می تواند با استخوان پیوند شیمیایی برقرار کند؛ چرا که بافت استخوان بدن آن را کاملا شبیه بافت بدن شناسایی می کند و تعامل آنها به شکل برقراری پیوند است.