ساخت ماده‌ای که ایمپلنت‌های استخوانی را ضد باکتری می‌کند

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری، «لایه‌نشانی الکتریکی پوشش‌های کامپوزیتی کلسیم فسفاتی-پنتااکسید نیوبیوم روی آلیاژ نیکل‌تیتانیوم برای کاربرد‌های پزشکی» عنوان رساله دکتری میرسامان صفوی است که با راهنمایی جعفر خلیل علافی و حمایت بنیاد ملی علم ایران در دانشگاه‌های صنعتی سهند، کوچ ترکیه و پاویا ایتالیا انجام شده است.

صفوی درباره این طرح توضیح داد: با افزایش میزان تصادفات و جراحات، آسیب‌های ورزشی و پیری جمعیت دنیا، تمرکز پژوهش‌های مرتبط با علوم پزشکی و مهندسی به سمت استفاده از مواد جایگزین مناسب با کارآیی بالا و عمر سرویس‌دهی طولانی سوق پیدا کرده است.

وی ادامه داد: استفاده از آلیاژ نیکل‌تیتانیوم در کاربرد‌های زیست‌پزشکی از سال ۱۹۷۳ میلادی آغاز شده و این آلیاژ هم‌اکنون در استخوان‌پزشکی، دندان‌پزشکی، کاربرد‌های درون‌عروقی و ساخت ادوات کمک‌درمانی مانند پروتز‌ها به‌کار می‌رود. با این وجود، رهایش یون نیکل از سطح این آلیاژ هنگام کاشت در بدن بیمار و فعالیت ضدباکتریایی نسبتاً ضعیف آن، موانع مهمی در برابر استفاده طولانی‌مدت این آلیاژ در بدن هستند.

این محقق با بیان اینکه این یون سمی با ایجاد التهاب در سلول‌های اطراف کاشتنی، باعث پس‌زدن کاشتنی و شکست فرآیند کاشت می‌شود، خاطرنشان کرد: طی دهه‌های گذشته، از روش‌های متعددی مانند پوشش‌دهی، عملیات حرارتی، آندایزینگ و … برای اصلاح سطح آلیاژ نیکل‌تیتانیوم استفاده شده است و ما نیز در این تحقیق به دنبال راهکاری در این زمینه بودیم.

صفوی یادآور شد: هدف کلی این تحقیق، بهبود خواص مکانیکی، خوردگی و زیستی آلیاژ نیکل‌تیتانیوم و رفع چالش‌های پیش‌روی این آلیاژ در کاربرد‌های استخوان‌پزشکی با ایجاد پوشش‌های کامپوزیتی کلسیم فسفات-پنتااکسید نیوبیوم روی سطح آن است و در این راستا افزودن ذرات تقویت‌کننده پنتااکسید نیوبیوم به پوشش کلسیم فسفاتی (ایجاد پوشش کامپوزیتی)، باعث افزایش چشمگیر مقاومت به خوردگی، استحکام چسبندگی پوشش به زیرلایه، بهبود خواص زیستی و افزایش فعالیت ضدباکتریایی پوشش کلسیم فسفاتی شد.

به گفته وی این طرح به تولید دانش فنی، ساخت نمونه آزمایشگاهی و انتشار دو مقاله ISI در نشریات با ضریب تأثیر بالای ۵ منجر شد.