ساخت مواد ترميم كننده دندان و استخوان با ضايعات زيستي در دانشگاه شريف

به گزارش روز سه شنبه گروه علمي ايرنا از دانشگاه صنعتي شريف، امروزه براي ترميم و بهبود آسيب هاي وارده به دندان، استخوان و بيماري هاي مرتبط با آنها و جلوگيري از خروج اين اعضا از بدن، پيشرفت هاي زيادي در روش هاي جراحي و مواد ترميم كننده جديد با خواص بهينه شده و سم كمتر به دست آمده است؛ مواد ترميمي جديد از نظر خواص فيزيكي، شيميايي و مكانيكي به خواص دندان و استخوان بسيار شبيه هستند.
بر اساس اين گزارش، دندان و استخوان از رشته هاي پروتئيني كلاژن و ماده معدني هيدروكسي آپاتيت (حاوي كلسيم و فسفر) تشكيل شده است. با توجه به تركيب شيميايي اين بافت هاي سخت، استفاده از مواد ترميمي حاوي كلسيم و فسفر باعث رهايي اين عناصر در اطراف بافت آسيب ديده شده و سلول هاي استخوان ساز را تحريك به تشكيل استخوان جديد مي كند، شكستگي ها و ساير آسيب هاي وارده بهبود مي يابد و در بيشتر موارد نيازي به استفاده از پروتزهاي فلزي نخواهد بود. استفاده از پليمرهاي طبيعي و سازگار با بدن همراه با تركيبات كلسيم و فسفر رويكردي براي افزايش استحكام مواد ترميمي و ظهور نسل مواد كامپوزيتي است.
در اغلب موارد ساختار متخلخل اين كامپوزيت ها، داربست مساعدي براي اتصال سلول هاي استخوان ساز و تشكيل استخوان جديد خواهد بود.
باتوجه به تركيب شيميايي مواد ترميمي كامپوزيتي و شرايط فيزيولوژيكي بدن، ممكن است پس از مدتي كامپوزيت كامل تجزيه شود و جاي آن را استخوان جديد بگيرد.
بر همين اساس، جمعي از پژوهشگران دانشگاه صنعتي شريف به سرپرستي دكتر عبدالرضا سيم چي عضو هيئت علمي دانشكده مهندسي و علم مواد موفق به استخراج و فرآوري هيدروكسي آپاتيت نانومقياس با اندازه و مورفولوژي كنترل شده از ضايعات زيستي و منابع طبيعي در دماي پايين با قابليت استفاده در مهندسي بافت استخوان و مواد پركننده دندان شدند.
دكتر سيم چي در مورد اين طرح مي گويد: استخراج هيدروكسي آپاتيت از ضايعات زيستي (مانند استخوان گاو و ماهي) در دماي بالا (1200-600 درجه سانتيگراد) براي حذف كلاژن و مواد حساسيت زا و استفاده مجدد آن براي درمان آسيب هاي وارده به دندان و استخوان انسان از سال ها قبل به مرحله عمل رسيده و در اين زمينه مطالعات گسترده اي انجام شده است.
وي افزود: يك مشكل اساسي براي استخراج هيدروكسي آپاتيت در دماي بالا، از بين رفتن شكل، ساختار و خواص زيستي آن است. بررسي ساختار هيدروكسي آپاتيت استخوان و دندان با كمك ميكروسكوپ الكتروني نشان داده اين ماده به شكل نانوميله هاي سوزني است. در حاليكه حرارت دادن در دماي بالا اين ساختار را از بين برده و آنها را تبديل به ذرات درشت تر مي كند كه ديگر خواص قبلي را ندارند. بنابراين گروه تحقيقاتي مواد پيشرفته و نانومتري (CNAM) سعي كرد اين ماده ارزشمند و پركاربرد را با حفظ خواص شيميايي، ساختاري و زيستي از ضايعات زيستي در دماي پايين استخراج و فراوري كند.
دكتر فاطمه مهندس پژوهشگر پسا دكتراي دانشگاه صنعتي شريف گفت: در اين طرح موفق به استخراج و فرآوري نانوساختارهاي هيدروكسي آپاتيت از ضايعات زيستي بر پايه روش هاي شيميايي-حرارتي در دماي پايين، شديم.
وي افزود: مطابق اين روش ها، علاوه بر حذف مواد آلرژي زا و تركيبات آلي از ضايعات زيستي، ساختار و خواص هيدروكسي آپاتيت حفظ شده و محصولات فعاليت زيستي بالاتر و سم كمتري دارند.
اين پژوهشگر يادآور شد: از نانوساختارهاي هيدروكسي آپاتيت به صورت پودري مي توان در مصارف پزشكي و براي ساخت مواد ترميمي كامپوزيتي استخوان و دندان نيز استفاده كرد. نتايج حاصل از اين دستاورد به صورت ثبت اختراع در ايران و ثبت موقت اداره ثبت اختراعات آمريكا در آمده است.

علمي**9157
تنظيم: منصوره شوشتري* انتشار: محتشمي پور
براي اطلاع از اخبار متنوع علمي و فناوري، با كانال علمي ايرنا در تلگرام همراه شويد:
irnaelm@
https://telegram.me