ساخت ماده نانوبیوسرامیک، برای کاربرد خاص در دندان‌پزشکی و جراحی

پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان، طی پژوهشی، موفق به ساخت بیوسرامیک فلوئور آپاتیت نانوساختار شدند که می‌تواند جایگزین مناسبی برای ماده هیدروکسی آپاتیت در جراحی ارتوپدی و دندان‌پزشکی باشد ساخت ماده نانوبیوسرامیک، برای کاربرد خاص در دندان‌پزشکی و جراحی ارتوپدی (87/10/08 ) 
 پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان، طی پژوهشی، موفق به ساخت بیوسرامیک فلوئور آپاتیت نانوساختار شدند که می‌تواند جایگزین مناسبی برای ماده هیدروکسی آپاتیت در جراحی ارتوپدی و دندان‌پزشکی باشد.

احسان محمدی زهرانی، کارشناس ارشد مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان، در این رابطه گفت: ”یکی از نکات موجود در کاربرد پزشکی هیدروکسی آپاتیت، نرخ بالای انحلال‌پذیری آن در محیط فیزیولوژیکی است که منجر به سست شدن فصل مشترک استخوان با بیوماده ذکر شده، چه به صورت پوشش بر سطح ایمپلنت فلزی و چه به صورت بالک، می‌شود. این مسأله باعث می‌گردد که بیوماده نتواند نقش خود را به خوبی در ترمیم بافت آسیب دیده ایفا نماید. در این راستا، جایگزینی یون‌های هیدروکسیل در ساختار هیدروکسی آپاتیت با یون فلوئور، که منجر به شکل‌گیری فلوئورآپاتیت می‌شود، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در اثر این جایگزینی، افزایش پایداری حرارتی طی فرایند ساخت و کاهش نرخ انحلال پذیری آپاتیت در بدن، خواص ناخواسته هیدروکسی آپاتیت در محیط بدن را بهبود می‌بخشد“.

وی، ”کاربردهای پزشکی و درمانی، نظیر پوشش بر سطح ایمپلنت فلزی دندانی و ارتوپدی، ترمیم بافت سخت آسیب دیده، انتقال دارو، مهندسی بافت برای خلق و بازسازی آن“ را از دیگر کاربردهای این نانوبیوسرامیک، عنوان کرد.

به گزارش بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو، در ساختار بافت معدنی استخوان، یون‌هایی چون Na+، +K، Mg+2، CO3-2و F- حضور دارند که از بین این یون‌ها، CO3-2 و F- تأثیر بیشتری بر رفتار و خواص بخش معدنی استخوان دارند و حضور یون F- در حد خیلی کم، در بافت دندان و استخوان ضروری است. 

جایگزینی گروه‌هایOH- در ساختار هیدروکسی آپاتیت با یون F-، منجر به شکل‌گیری ترکیب جدیدی با عنوان فلوئور‌آپاتیت(Ca10(PO4)6F2) می‌شود که نسبت به پودر هیدروکسی آپاتیت خالص در محیط بیولوژیکی، دارای مزایایی چون؛ تشکیل سریع‌تر لایه آپاتیت، جذب بهتر پروتئین و سلول‌های استخوان‌ساز بر سطح و نرخ انحلال کمتر است. از مزایای دیگر فلوئورآپاتیت، می‌توان به پایداری حرارتی بالای آن طی فرایند تولید اشاره کرد.

مهندس محمدی زهرانی، روش مورد استفاده برای ساخت این نانوپودر را، ”آلیاژسازی مکانیکی“ عنوان کرد و افزود: ”برای این منظور، از دستگاه آسیاب گلوله‌ای سیاره‌ای، با محفظه و گلوله‌های زیرکونیایی استفاده شد. مشخصه‌یابی این نانوپودر نیز، با روش‌های مرسوم مثل پراش پرتو ایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترونی (TEM) و طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR) انجام شده‌است“.

این پژوهش در قالب پروژه کارشناسی ارشد، با هدایت دکتر محمدحسین فتحی دانشیار دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شده است و جزئیات آن در مجله International Journal of Modern Physics B (جلد 22، صفحات 3106-3099، سال 2008) منتشر شده است.