آخرین اخبار

ترمیم استخوان‌ها با روشی ارزان

استخوان
نوشته شده توسط تیم رصد علمنا

پژوهشگران پژوهشکده فناوری‌های نو در دانشگاه صنعتی امیرکبیر در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به تولید یک نانوکامپوزیت پلیمری شدند که می‌توان از آن به‌عنوان یک جایگزین مناسب برای استخوان در بدن استفاده کرد….

اسکلت و استخوان های موجود در بدن هر جاندار نقش های متفاوتی دارند اما مهم ترین آن ها ایجاد مقاومت و محافظت است. عواملی مانند بیماری و آسیب می تواند سلامت استخوان ها را به خطر بیندازد و در این حالت  فرد دچار درد و کاهش میزان سلامتی  می شود.
مهندسی بافت، یک ‌رشته‌ی بین رشته ای است که با به کار گیری 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 به‌صورت کلینیکی صورت گرفته است.
پژوهشگران پژوهشکده فناوری‌های نو در دانشگاه صنعتی امیرکبیر نیز موفق به تولید یک نانوکامپوزیت پلیمری آزمایشگاهی شدند که می‌توان از آن به‌عنوان یک جایگزین مناسب برای استخوان در بدن استفاده کرد.
دکتر سعید صابر سمندر، عضو هییت علمی این دانشگاه ضمن ارائه‌ی توضیحاتی در خصوص مواد تشکیل‌دهنده‌ی 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. استخوان متشکل از کامپوزیت متخلخل فازهای نفوذی کلاژن (پلیمر) و هیدروکسی آپاتیت (سرامیک) است. بنابراین هدف از انجام این طرح، تولید یک داربست نانوکامپوزیتی پلیمری-سرامیکی استخوانی زیست‌تخریب‌پذیر و زیست سازگار بوده است که با خواص مکانیکی مشابه با استخوان طبیعی برخوردار باشد.
به گفته‌ی این محقق، این داربست نانوکامپوزیتی از مواد اولیه‌ی کاملاً طبیعی و ارزان و با روشی آسان و کم‌هزینه‌ی 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.
داربست نانوکامپوزیتی سنتز شده در این طرح متشکل از یک جزء سلولزی به‌عنوان پلیمر و یک جزء از جنس هیدروکسی آپاتیت به‌عنوان جز 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 نقطه‌نظرهای خواص مکانیکی، زیست سازگاری، زیست فعالی و قابلیت بازسازی استخوان نسبت به نمونه‌های مشابه بهبود قابل‌توجهی یافته است.
صابرسمندری در رابطه با مراحل سنتز این داربست گفت: ابتدا نانوذرات هیدروکسی آپاتیت با قابلیت زیست سازگاری و زیست فعالی بالا با روشی بهینه سنتز شدند تا بتوان از آن‌ها برای ساخت داربست نانوکامپوزیتی استفاده کرد. در ادامه مونومر آکریلامید به پلیمر طبیعی سلولز گرفته شده و سلولز-گرفت-پلی آکریلامید به روش پلیمریزاسیون رادیکالی سنتز گردید. در این حین، نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت به محلول پلیمری با قابلیت ایجاد پیوندهایی الکتروستاتیکی اضافه شد. همچنین برای شبیه‌سازی هر چه بیشتر داربست استخوانی به استخوان طبیعی انسان، با به‌کارگیری روش خشکایش انجمادی، یک نانوکامپوزیت سه‌بعدی متخلخل تهیه شده و آزمون‌های مربوطه جهت ارزیابی عملکرد این قطعه صورت گرفت.
گفتنی است این نانوکامپوزیت زیست سازگار در حوزه‌های پزشکی، دندانپزشکی و ارتوپدی کاربرد خواهد داشت .

درباره نویسنده

تیم رصد علمنا

دیدگاه شما چیست