به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، «ساخت و بررسی رفتار شکست کامپوزیتهای مشبک درهمتنیده سرامیک/پلیمر تولیدشده با روش ساخت افزایشی» عنوان رساله دکتری بهنام عامری است که با راهنمایی فتحالله طاهری بهروز و حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام شده است.
عامری با اشاره به اینکه استفاده از سرامیکها بهعنوان ایمپلنت، زیستسازگاری، زیستتخریبپذیری و غیر سمی بودن را تضمین میکند؛ گفت: سرامیکها میتوانند باعث آزادسازی یونهای کلسیم شوند که در نهایت کمک شایانی به تولید استخوان طبیعی بدن میکند. همهساله میلیونها نفر در سراسر جهان تحت عمل پیوند استخوانی و پروتزهای مصنوعی قرار میگیرند که این عمل باعث ترمیم یا حتی در مواردی جایگزینی استخوان طبیعی بدن میشود.
وی افزود: همین موضوع باعث شده که استخوان بهعنوان دومین بافت پیوندی در جهان معرفی شود و نیاز روزافزونی برای پیشرفت علمی و ساختی در این زمینه وجود دارد تا بتوان در راستای ارتقا و بهبود زندگی انسانها قدمی مثمر ثمر برداشت. ظهور داربستهای استخوانی سهبعدی منجر به یک تغییر بسیار بزرگ و انتقال اساسی در این پارادایم شده است.
این پژوهشگر اضافه کرد: این داربستها، فضایی سهبعدی برای چسبندگی، تکثیر و تمایز سلولی فراهم میآورند. داربستهای ساختهشده بایستی معیارهای مکانیکی و بیولوژیکی متناسب با بدن موجودات زنده را راضی کنند. استحکام فشاری بسیار بالا و سفتی مناسب سرامیکها خواصی مشابه با استخوان طبیعی بدن به دست میدهد.
عامری ادامه داد: همچنین امکان کنترل میزان تخلخل آنها، رشد سریعتر مولکولها، غضروفسازی و درنهایت تشکیل استخوان را تسریع میکند. تلفیق این مفاهیم با روش ساخت افزایشی امکان تولید ایمپلنتهایی با ویژگیهای ساختاری، مکانیکی و بیولوژیکی بسیار نزدیک به استخوان طبیعی بدن را در اختیار میگذارد.
وی ادامه داد: طراحی یک بافت مصنوعی بهخصوص بافت استخوانی، همواره یک چالش در مهندسی پزشکی است. اولین ویژگی یک بافت مصنوعی، توانایی تحمل بار اطراف استخوان است.
به گفته عامری موفقیت در طراحی بافت مصنوعی استخوان وابسته به عوامل متعددی از جمله فرم و شکل کلی و همچنین ماده مورد استفاده برای ساخت آن است. شکل ظاهری و شرایط مرزی بایستی با آناتومی اولیه بدن همخوانی داشته، بهگونهای که جایگذاری آن در محل آسیبدیده به سهولت انجام پذیرد.
وی ادامه داد: مواردی همچون چگالی نسبی یا وزن، سطح اتکا مورد نیاز به منظور توزیع تنش بر روی آن و در نهایت شباهت جنس از جمله مواردی است که باید تا حد امکان به استخوان طبیعی بدن نزدیک باشد.
این محقق اضافه کرد: عمده کاربرد این محصول را میتوان به عنوان بافت مصنوعی جایگزین استخوان در بدن موجودات زنده دانست. با این تفاوت که این بافت برخلاف ایمپلنتهای تیتانیومی مرسوم، قابلیت زیستتخریبپذیری و امکان رشد مجدد سلولی را داراست.
وی تصریح کرد: امروزه تولید و ساخت ایمپلنتها شکل جدیدی پیدا کرده و از فضای مرسوم و سنتی آن، که همان ساخت با استفاده از فلزاتی همچون تیتانیوم، فولاد ضد زنگ و ... بوده، فاصله زیادی گرفته است. علیرغم استحکام بسیار بالای فلزات و مقاومت به خوردگی، دارای معایب جدی همچون آزادسازی یونهای سمی بوده که به تورم استخوانی و واکنش آلرژیک بدن منجر میشود.
عامری در ادامه بیان کرد: همچنین مدول بسیار بالای فلزات باعث لاغری تدریجی استخوانهای اطراف به دلیل پدیده محافظت از تنش میشود.
وی در پایان خاطرنشان کرد: استفاده از سرامیکها بهعنوان ایمپلنت، زیستسازگاری، زیستتخریبپذیری و غیر سمی بودن را تضمین میکند. همچنین سرامیکها میتوانند باعث آزادسازی یونهای کلسیم شوند که درنهایت کمک شایانی به تولید استخوان طبیعی بدن میکند.
