تلاش محققان كشور برای ساخت نسل جدید ایمپلنت های استخوانی

به گزارش روز شنبه گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، در دهه‌های اخیر كارایی انواع فلزات و آلیاژ در حوزه‌ی تولید ایمپلنت‌های استخوانی به اثبات رسیده ‌است؛ هر چند تحقیقات روی آلیاژهای جدید به ‌منظور بهینه كردن هر چه بیشتر خواص آن‌ها ادامه دارد. بخشی از این تحقیقات زیر نظر مهندس مسعود سبزی و در قالب پوشش دهی یك نوع آلیاژ حافظه‌دار به انجام رسیده ‌است. این محقق موفق به اعمال مؤثر پوشش‌های زیست فعال روی یك آلیاژ نیكل-تیتانیم شده ‌است. اعمال این پوشش موجب بهبود خواص زیستی این آلیاژ شده‌است.
مهندس مسعود سبزی با اشاره به خواص مناسب آلیاژ نیكل- تیتانیوم، در خصوص موانع موجود بر سر راه توسعه هر چه بیشتر این آلیاژ در حوزه ساخت ایمپلنت‌های استخوانی گفت: آلیاژهای حافظه‌دار نیكل-تیتانیوم به‌دلیل خواص منحصربه‌فرد از جمله رفتار مكانیكی مشابه با بافت استخوان، كاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌ی ساخت كاشتنی‌های ارتوپدی و دندانی و همچنین مفاصل مصنوعی یافته‌اند.
وی ادامه داد: اما علی‌رغم این ویژگی‌های مثبت، مشكل بزرگ این آلیاژها یعنی حضور و آزادسازی یون سمی نیكل را نمی‌توان نادیده گرفت. نیكل علاوه بر ایجاد حساسیت برای بدن موجب كاهش نرخ تكثیر سلول‌های استخوانی و متعاقب آن كاهش سرعت ترمیم استخوان می‌شود.
وی افزود: در طرح حاضر با اعمال یك نانوپوشش زیست فعال بر روی آلیاژ نیكل-تیتانیم موفق شدیم علاوه بر كاهش نرخ آزاد شدن نیكل در محیط بدن و افزایش عمر ایمپلنت استخوانی، خواص زیستی سطح آلیاژ را بهبود ببخشیم.
سبزی خاطر نشان كرد: پوشش اعمال‌شده بر روی آلیاژ نیكل-تیتانیم یك پوشش نانوكامپوزیتی متشكل از زمینه هیدروكسی آپاتیت و نانوذرات اكسید روی است. حضور نانوذرات اكسید روی در ساختار پوشش علاوه بر اینكه خاصیت ضد خوردگی و چسبندگی پوشش به زیرلایه را تقویت كرده‌، موجب افزایش زیست سازگاری سطح ایمپلنت نیز شده‌است.
به گفته‌ سبزی، در این تحقیق از روش پوشش‌دهی الكتروفورتیك جهت اعمال پوشش نانوكامپوزیتی هیدروكسی آپاتیت-اكسید روی با نسبت وزنی 50:50 استفاده شده‌است. پس از اعمال فرایند پوشش دهی، عملیات سینترینگ در دمای 500 درجه به مدت دو ساعت صورت گرفته و در ادامه پوشش اعمال‌شده از حیث ساختار و رفتار الكتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته‌است. همچنین نرخ آزاد شدن نیكل در محلول شبیه‌سازی‌شده‌ بدن ارزیابی شده‌است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های مهندس مسعود سبزی- دانشجوی مقطع دكتری تخصصی رشته مهندسی مواد دانشگاه شهید چمران اهواز- دكتر صادق معینی فر- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر- و مهندس سعید مرساق- دانشجوی مقطع دكتری تخصصی رشته مهندسی مواد دانشگاه مالك اشتر تهران- است.
نتایج این كار در مجله‌ Ceramics International با ضریب تاثیر 3.057 (جلد 44، شماره 17، سال 2018، صفحات 21395 تا 21405) منتشر شده‌است.
علمی ** 1836 **2017