آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - تولید یک داربست نانو کامپوزیتی با خواص مکانیکی مشابه استخوان طبیعی

تولید یک داربست نانو کامپوزیتی با خواص مکانیکی مشابه استخوان طبیعی

پژوهشگران پژوهشکده فناوری‌های نو در دانشگاه صنعتی امیرکبیر در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به تولید یک نانو کامپوزیت پلیمری شدند که می‌توان از آن به عنوان یک جایگزین مناسب برای استخوان در بدن استفاده کرد. استخوان‌ها نقش‌های گوناگونی را در بدن ایفا می‌کنند که مهم ترین آنها حفاظت از اندام مختلف در بدن است. این قابلیت‌ها و ظرفیت‌های استخوان می‌تواند توسط بیماری‌ها و آسیب‌ها تحت تأثیر قرار گیرد. تغییرات عمده در ساختار استخوان به دلیل بیماری یا آسیب دیدگی منجر به کاهش کیفیت زندگی بیمار و بروز درد می‌شود. مهندسی بافت یک ‌رشته‌ بین رشته‌ای است که با به کارگیری اصول مهندسی زیستی و علوم بالینی با معرفی یک جایگزین، به حل مشکلات پزشکی مربوط به از دست دادن یک عضو یا بافت می‌پردازد. یکی از اجزای مهم در مهندسی بافت و ترمیم بافت‌های استخوانی، داربست‌های استخوانی است که نقش مرکزی هدایت تشکیل استخوان به اشکال مطلوب را ایفا می‌کند.

تاکنون گام‌های مهمی در جهت درمان آسیب‌های شدید اسکلتی به صورت کلینیکی صورت گرفته است. دکتر سعید صابر سمندری ضمن ارائه‌ توضیحاتی در خصوص مواد تشکیل‌ دهنده‌ استخوان و خصوصیات داربست‌های مورد استفاده در بازسازی استخوان به تشریح اهداف دنبال شده در این پژوهش پرداخت و گفت: داربست‌های مورد استفاده در بازسازی استخوان باید از ساختار و خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی ماتریس استخوانی خارج سلولی تقلید کنند. وی ادامه داد: استخوان متشکل از کامپوزیت متخلخل فازهای نفوذی کلاژن (پلیمر) و هیدروکسی آپاتیت (سرامیک) است. بنابراین هدف از انجام این طرح، تولید یک داربست نانو کامپوزیتی پلیمری-سرامیکی استخوانی زیست تخریب پذیر و زیست سازگار بوده است که با خواص مکانیکی مشابه با استخوان طبیعی برخوردار باشد.

به گفته‌ این محقق، این داربست نانو کامپوزیتی از مواد اولیه‌ کاملاً طبیعی و ارزان و با روشی آسان و کم هزینه‌ تولید شده است. همچنین این داربست‌ها دارای خصوصیات مشابه با بافت استخوان هستند و مواد به کار رفته در آنها موجب بروز اثرات جانبی در بدن نخواهد شد. سمندری یادآور شد: داربست نانو کامپوزیتی سنتز شده در این طرح متشکل از یک جزء سلولزی به عنوان پلیمر و یک جزء از جنس هیدروکسی آپاتیت به عنوان جزء سرامیکی بوده است. وجه تمایز این داربست‌ها با داربست‌های مشابه، گرفت پلیمریزاسیون سلولز است. داربست سلولز-گرفت-پلی آکریلامید/نانو-هیدروکسی آپاتیت دارای خواص مکانیکی نزدیک به استخوان طبیعی است و همچنین اندازه تخلخل‌ها در آن برای جایگزینی و رشد سلول‌های استخوانی بسیار مناسب است. عملکرد داربست تولید شده از نقطه نظرهای خواص مکانیکی، زیست سازگاری، زیست فعالی و قابلیت بازسازی استخوان نسبت به نمونه‌های مشابه بهبود قابل توجهی یافته است.

سمندری در رابطه با مراحل سنتز این داربست گفت: ابتدا نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت با قابلیت زیست سازگاری و زیست فعالی بالا با روشی بهینه سنتز شدند تا بتوان از آنها برای ساخت داربست نانو کامپوزیتی استفاده کرد. در ادامه مونومر آکریلامید به پلیمر طبیعی سلولز گرفته شده و سلولز-گرفت-پلی آکریلامید به روش پلیمریزاسیون رادیکالی سنتز شد. در این حین، نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت به محلول پلیمری با قابلیت ایجاد پیوندهایی الکتروستاتیکی اضافه شد. همچنین برای شبیه سازی هر چه بیشتر داربست استخوانی به استخوان طبیعی انسان، با به کارگیری روش خشکایش انجمادی، یک نانو کامپوزیت سه بعدی متخلخل تهیه شده و آزمون‌های مربوطه جهت ارزیابی عملکرد این قطعه صورت گرفت. به گفته وی این نانو کامپوزیت زیست سازگار در حوزه‌های پزشکی، دندانپزشکی و ارتوپدی کاربرد خواهد داشت. گفتنی است، ارزیابی درون تنی این داربست‌ها بر روی حیوان از جمله خرگوش در حال انجام است.

ایسنا

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=8919

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *