در گفتوگو با آنا بررسی شد؛
آنا گزارش می‌دهد؛
ساخت ایمپلنت‌های زیست‌سازگار به دست محققان ایرانی/ داستان تحول پیوند استخوان جهانی می‌شود
محققان ایرانی موفق به ارائه روش نوینی برای بهبود زیست‌سازگاری مواد زیستی مبتنی بر کلسیم سیلیکات شده‌اند که در ساخت ایمپلنت‌های استخوانی کاربرد دارند.
گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، سالانه 2.2 میلیون پیوند استخوان در جراحی‌های ارتوپدی، ترمیمی، اعصاب و دندان‌پزشکی در سراسر جهان انجام می‌شود. درواقع پیوند استخوان از شایع‌ترین عمل‌های جراحی در رشته‌های مختلف به شمار می‌رود و به همین دلیل نیاز به توسعه و تولید جایگزین‌های استخوانی نوین و مقاوم‌تر در این حوزه روزبه‌روز بیشتر می‌شود. حال محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی دانشگاه علوم پزشکی بابل موفق به ارائه راهکاری برای بهبود زیست‌سازگاری بیومواد بر پایه کلسیم سیلیکات شده‌اند.
رویکرد نوین حاصل طرح «زیست‌سازگاری و توانایی ایجاد تمایز استئوژنیک سلول‌های بنیاد مزانشیمی در سیستم سیمان پرتلند/ کلسیم فسفات» بوده که سمیه غفاری طی تحصیل در دوره دکتری مهندسی پزشکی گرایش بیومواد در دانشگاه صنعتی امیرکبیر روی آن کار کرده است. این پژوهش که طی دو سال انجام شده، روشی ساده برای کاهش pH قلیایی فراهم کرده که در نتیجه آن خاصیت زیست‌سازگاری سیمان کلسیم سیلیکاتی بهبود می‌یابد.
رویکردی نوین در ساخت ایملپنت‌های استخوانی
به گفته غفاری؛ زیست‌فعالی و حلالیت کُند و محدود در مایعات بدن از ویژگی‌های بیوسرامیک‌های کلسیم سیلیکاتی است، به همین دلیل از این مواد در ساخت ایمپلنت‌های استخوانی و دندانی استفاده می‌شود. سیمان‌های کلسیم سیلیکاتی (بر پایه سیمان پرتلند) از دهه 90 میلادی در حوزه‌های مختلف پژوهشی از جمله دندان‌پزشکی به کار گرفته می‌شوند. این نوع سیمان دارای خاصیت هیدرولیک است، بنابراین در ترکیب با آب و طی واکنش‌‌های هیدرولیز و هیدراسیون تغییر یافته و در نتیجه کلسیم سیلیکات هیدراته و هیدروکسید کلسیم تولید می‌شود.
انحلال فاز هیدروکسید کلسیم pH محیط آبی را افزایش داده و به 12 می‌رساند. درواقع یکی از چالش‌های اصلی به کارگیری بیومواد مبتنی بر سیمان‌های کلسیم سیلیکاتی در کاربردهای ترمیم و مهندسی بافت استخوان این است که محیط مرطوب پیرامون سیمان به دلیل انحلال هیدروکسید کلسیم قلیایی می‌شود. زمانی که میزان pH محیط افزایش می‌یابد، زیست‌سازگاری سیمان کلسیم سیلیکاتی نیز با مشکل مواجه می‌شود.
بهبود زیست‌سازگاری سیمان کلسیم سیلیکات
در مطالعه جدید گروه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی دانشگاه علوم پزشکی بابل موفق به توسعه روشی نوین، ساده و موثر برای کاهش pH شده‌اند که می‌تواند زیست‌سازگای سیمان‌های کلسیم سیلیکاتی را بهبود ببخشد. در این روش یک پوشش کلسیم فسفاتی روی قطعات سیمان کلسیم سیلیکاتی ایجاد می‌شود و بدین‌ترتیب میزان pH در حد فیزیولوژیک کاهش می‌یابد.
این نوع پوشش تأثیر نامطلوبی روی استحکام مکانیکی نمونه ندارد، نتایج آزمایش‌های زیست‌سازگاری بر رده سلول‌های سرطانی استخوان حاکی از آن است که با استفاده از این روش، میزان زیست‌سازگاری سیمان کلسیم سیلیکاتی به طور قابل‌توجهی بهبود می‌یابد و سلول‌های به خوبی روی نمونه‌ها چسبیده و تکثیر می‌شوند. تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی به سلول‌های استخوانی یکی از مراحل مهم و اصلی در بازسازی و ترمیم استخوان به شمار می‌رود.
تأثیر مواد پوششی نوین بر سلول‌های مزانشیمی
گروه تحقیقاتی در بخش دیگری از این مطالعه به بررسی تأثیر مواد پوششی نوین (پوشش کلسیم فسفاتی بر سیمان کلسیم سیلیکاتی) بر رفتار تمایزی سلول‌های بنیادی پرداختند و به این نتیجه رسیدند که سلول‌های بنیادی مزانشیمی با موفقیت از بافت بند ناف جدا می‌شوند. تجزیه و تحلیل‌های بیشتر روی این سلول‌ها حاکی از آن است که سیمان‌های کلسیم سیلیکاتی پوشش داده شده باعث القای تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی به سلول‌های استخوانی می‌شوند.
کاربردهای سیمان کلسیم سیلیکاتی/ کلسیم فسفاتی چیست؟
قالب‌گیری با این نوع سیمان‌ها آسان‌تر بوده و علاوه‌براین ساخت قطعات به شکل‌های مختلف نیز امکان‌پذیر است. روش جدید به پزشکان و متخصصان اجازه می‌دهد فرایند پوشش‌دهی ایمپلنت‌ها را در شرایط محیطی مختلف انجام دهند. از مواد کلسیم سیلیکاتی/ کلسیم فسفاتی جدید می‌توان به جاگزین استخوانی برای ترمیم شکستگی‌ها و آسیب‌های نواحی فک و جمجمه نیز استفاده کرد. اندازه تخلخل‌های این ماده قابل‌تنظیم است بنابراین در ساخت داربست‌های استخوانی نیز کاربرد دارد.
ایجاد پوشش کلسیم فسفات روی قطعات کلسیم سیلیکاتی برای بهبود میزان زیست‌سازگاری ایده‌ای جدید است که برای نخستین بار در جهان انجام می‌شود. زیست فعالی، خواص مکانیکی، عدم نیاز به تجهیزات پیچیده برای ساخت قطعات از جمله دیگر مزایای ماده نوین به شمار می‌رود.
انتهای پیام/4021/پ
انتهای پیام/
در دانشگاه آزاد شهرکرد انجام شد؛
