محققان واحد علوم وتحقیقات موفق به تولید نانوداربست آلومینا با مقاومت بافت استخوانی انسان در کشور شدند

۰۶ اسفند ۱۳۹۱ | ۱۲:۵۳ کد : ۴۰۱۸ اخبار
تعداد بازدید:۳۲۷
  محققان واحد علوم وتحقیقات موفق به تولید نانوداربست آلومینا با مقاومت بافت استخوانی انسان در کشور شدند

 

گامی برای تسریع در ترمیم بافت استخوان‌های آسیب‌دیده

محققان واحد علوم وتحقیقات موفق به تولید نانوداربست آلومینا با مقاومت بافت استخوانی انسان در کشور شدند  


 

 محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران موفق به تولید داربست آلومینا با پوشش‌هایی از جنس لایه ‏نانوکامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت- پلی کاپرولاکتن فومارات شدند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، این داربست که با استفاده از روش تکثیر از فوم تهیه ‏شد، متشکل از منافذ ماکروی به هم پیوسته و با توزیع همگن بوده و خواص مکانیکی مناسبی دارد.‏

در طول دهه گذشته، استفاده از بیوسرامیک‌های متخلخل در درمان استخوان‌های آسیب دیده توجه زیادی را به خود ‏جلب کرده است. تخلخل‌های موجود در داربست بیوسرامیک یک محیط سه بعدی برای رشد بافت جدید ارائه می‌دهد؛ در ‏نتیجه محیط‌ های کشت سلولی می‌تواند از طریق منافذ باز به آسانی در دسترس قرار گیرد.‏

داربست‌های مورد استفاده در بازسازی استخوان باید از ساختار و خواص ماتریس استخوان خارج سلولی تقلید کنند. از ‏آنجا که استخوان متشکل از کامپوزیت متخلخل فازهای نفوذی کلاژن و هیدروکسی آپاتیت است، بنابراین داربست ‏بازسازی استخوان نیز به طور مشابه باید ساخته شده از کامپوزیت‌هایی با تخلخل‌های سرامیکی و فازهای پلیمری باشد. از ‏طرفی فازهای پلیمری می‌توانند درز‌های بیوسرامیک را پرکنند و در نتیجه تردی داربست شکننده سرامیکی با پوشش ‏لایه‌های پلیمری بهبود می‌یابد.

مشکل هیدروکسی آپاتیت و سایر فسفات کلسیم، خواص مکانیکی ضعیف آن‌ها از قبیل مقاومت کم و شکنندگی ‏بالاست. اما آلومینا به دلیل زیست سازگاری قابل قبول و خواص مکانیکی مطلوب‌تر، از مواد مناسب برای این کاربرد ‏است.‏

از این رو پژوهشگران این طرح، به تولید داربست آلومینا به کمک فناوری متداول تکثیر فوم پرداختند. با توجه به نتایج ‏حاصل شده، مقاومت مکانیکی داربست تولیدی مشابه بافت استخوانی انسان است.‏

آنها نانو پودر هیدروکسی آپاتیت را به روش سل ژل سنتز کرده و اندازه ذرات را به‌ وسیله‌ی آنالیز پراش اشعه ‏X‏ ‏‏(‏XRD‏)، میکروسکوپ الکترونی (‏SEM‏) و میکروسکوپ انتقال الکترونی (‏TEM‏) مورد بررسی قرار دادند. نتایج ‏آنالیزها تأیید‌کننده‌ی نانو بودن محدوده اندازه ذرات بود. همچنین پلی-کاپرولاکتان فومارات را نیز سنتز کرده و به‌ وسیله‌ی ‏طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (‏FTIR‏) و کالریمتر روبشی تفاضلی (‏DSC‏) مورد مطالعه قرار دادند.

به منظور ایجاد پیوند شیمیایی بین داربست آلومینا و پوشش، یک عامل جفت‌کننده سیلان مورد استفاده قرار گرفت. ‏فرآیند پوشش با غوطه‌ورسازی داربست در محلول‌هایی با درصد‌های مختلف نانو هیدروکسی آپاتیت انجام شد. مورفولوژی ‏و ساختار شیمیایی داربست‌های پوشش داده شده به‌ وسیله‌ی آنالیزهای ‏SEM‏ و ‏FTIR‏ مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر ‏SEM‏ نشان داد که داربست از منافذ به هم پیوسته و با توزیع یکنواخت تشکیل شده بود. همچنین، توزیع هیدروکسی ‏آپاتیت و تجمع آن در سطح داربست با افزایش درصد نانو هیدروکسی آپاتیت در پوشش افزایش یافت.‏

در بخش دیگر این پژوهش، داربست‌ها در شرایط آزمایشگاهی و درون بدنی حیوانی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج ‏نشان داد که این نمونه‌ها می‌توانند در تسریع ترمیم بافت استخوان‌های آسیب‌دیده نقش بسیار موثری را ایفا کنند.

نتایج بخشی از پروژه دکترای صدیقه جوقه دوست در مجله ‏"Ceramics International" (جلد 39، شماره ‏‏1، ژانویه سال 2013) به چاپ رسیده است.