با هدف استفاده در پزشكي و مهندسي پزشكي،
نانوبيوسراميك‌ ترميم‌كننده بافت استخواني ساخته شد

پژوهشگران دانشكده مهندسي مواد دانشگاه صنعتي اصفهان موفق به توليد نوعي نانو بيوسراميك‌ شدند كه به گفته آن‌ها براي كاربردهاي پزشكي و درماني نظير ترميم بافت سخت آسيب ديده، ساخت داربست مهندسي بافت براي خلق و بازسازي بافت استخوان به عنوان پوشش بر سطح ايمپلنت‌هاي فلزي بدن، انتقال و رهايش دارو و نيز به عنوان حامل ژن در ژن تراپي به كار برده مي شود.
دكتر محمد حسين فتحي ــ دانشيار دانشكده مهندسي مواد دانشگاه صنعتي اصفهان ــ در گفت‌وگو با خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) درباره هدف از انجام اين پژوهش، گفت: هدف از اين پژوهش، تهيه و ساخت، مشخصه‌يابي و ارزيابي زيست فعالي نانو پودر فلوئور هيدروكسي آپاتيت با صفر، 25، 50، 75 و 100 درصد جايگزيني يون فلوئور در ساختار نانوبيوسراميك توليدي بود.
وي تصريح كرد: در ساختار بافت معدني استخوان، يونهايي چون Na+، K+، Mg+2، CO3-2 و -F وجود دارند كه از بين اين يون‌ها، CO3-2 و -F تاثير بيشتري بر رفتار و خواص بخش معدني استخوان دارند و حضور يون -F در حد خيلي كم، در بافت دندان و استخوان ضروري است.
فتحي با اشاره به اين كه جايگزيني گروههاي - OH در ساختار هيدروكسي آپاتيت با يون-F، منجر به شكل گيري تركيب جديدي با عنوان فلوئور آپاتيت مي‌شود، اضافه كرد: اين تركيب جديد داراي مزاياي چون توانايي تشكيل سريع‌تر لايه آپاتيت بر سطح، جذب بهتر پروتئين و سلول‌هاي استخوان ساز بر سطح و نرخ انحلال كمتر است.
مسوول گروه پژوهشي بيومواد و مواد دنداني دانشگاه صنعتي اصفهان درباره روش به كار گرفته شده براي انجام اين پژوهش، اظهار كرد: در انجام اين كار، توليد نانوپودر فلوئور آپاتيت كه در ساختار آن درصد معيني از يون فلوئور جايگزين شده باشد، به روش فعال سازي مكانيكي با آسيا كاري پرانرژي به انجام رسيد.
فتحي اضافه كرد: مواد اوليه مورد استفاده شامل كلسيم هيدروكسيد، بتا اكسيد فسفر و كلسيم فلورايد بوده و براي تهيه نانو پودر، از دستگاه آسياب گلوله‌يي سياره‌يي پرانرژي با محفظه و گلوله‌هاي از جنس زيركونيا استفاده شد، همچنين از تكنيك آناليز فازي پراش پرتو ايكس به منظور تاييد حضور فازهاي مطلوب در تركيب استفاده شد و نيز تكنيك آناليز حرارتي افتراقي براي ارزيابي رفتار حرارتي محصول توليدي به كار گرفته شد. همچنين به منظور بررسي شكل و توزيع اندازه ذرات پودر در نانومتري از ميكروسكوپ الكتروني عبوري و نيز ميكروسكوپ الكتروني روبشي و از تكنيك طيف سنجي مادون قرمز با تبديل فوريه براي آناليز بنيان‌هاي موجود در نانو پودر توليدي استفاده شده است.
دانشيار دانشكده مهندسي مواد دانشگاه صنعتي اصفهان به كاربردهاي اين پژوهش اشاره و اظهار كرد: امكان استفاده از اين نانو بيوسراميك‌ها در مهندسي پزشكي، كاربردهاي پزشكي، دندانپزشكي و صنايع دارويي كشور فراهم است كما اين كه در حال حاضر رويكرد جديدي مبتني بر استفاده از فلوئور هيدروكسي آپاتيت به جاي هيدروكسي آپاتيت خالص، در پزشكي و نيز داروسازي در حال پيگيري است.
وي افزود: اين نوع نانو بيوسراميك‌ها براي كاربردهاي پزشكي و درماني نظير ترميم بافت سخت آسيب ديده، ساخت داربست مهندسي بافت براي خلق و بازسازي بافت استخوان، به عنوان پوشش بر سطح ايمپلنت فلزي بدن، براي انتقال و رهايش دارو و نيز به عنوان حامل ژن در ژن تراپي اهميت دارد.
كمبود تجهيزات پيشرفته و وسايل مورد نياز متناسب با پژوهش به روز و در مرزهاي دانش، عدم دسترسي آسان به مواد اوليه مورد نياز ، بودجه و امكانات كافي و زير ساخت‌هاي لازم و متناسب با پژوهش به روز و در سطح جهاني، از مشكلاتي بودند كه در اين پژوهش به گفته مجريان طرح با آنها روبرو بوده‌اند.
فتحي در زمينه‌ آن كه تا به حال چه اقداماتي براي تجاري سازي اين پژوهش انجام شده است، عنوان كرد: به نظر مي‌رسد كه اين محصول از پتانسيل بالايي در زمينه‌ تجاري سازي برخوردار است و در اين راستا ارتباطاتي با برخي از مراكز فعال در زمينه‌ فن‌آوري زيستي صورت پذيرفته است.
مسئول گروه پژوهشي بيومواد و مواد دنداني دانشگاه صنعتي اصفهان درباره اين كه آيا اين محصول امكان پتنت شدن را دارد، خاطر نشان كرد: محصول توليدي قابليت ثبت اختراع و پتنت شدن را داشته و اقدام جهت ثبت داخلي آن صورت گرفته، اما به دليل چاپ بخشي از اطلاعات پژوهش در ژورنال‌هاي معتبر بين‌المللي و انتشار اطلاعات آن، امكان پتنت شدن خارجي آن ميسر نيست.
گفتني است، اين پژوهش در قالب پايان نامه كارشناسي ارشد مهندسي احسان محمدي زهراني به راهنمايي دكتر محمد حسين فتحي ــ دانشيار دانشكده مهندسي مواد دانشگاه صنعتي اصفهان ــ به انجام رسيده است و بخشي از نتايج و دستاوردهاي آن در مقاله‌اي با عنوان Mechanical alloying synthesis and bioactivity evaluation of nanocrystalline fluoridated hydroxyapatite در ژورنال بين المللي Journal of Crystal Growth 2009: 311; 1392–1403. چاپ و منتشر شده است.

١٤:٥٤ ٠٣/٠٤/١٣٨٨