بخشی از مقاله
مقدمه
در عصر حاضر نیاز به راهحل های جدید کلینیکی جهت افزایش کیفیت زندگی بشر مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از پلاکهای زمینه پلیمری جهت جایگرینی پلاکهای زمینه فلزی از راهحل های جدیدی است که مسیری جایگزین را جهت تثبیت شکستگی استخوان در درمانهای جراحی ارتوپدی ارائه میدهد. پلاکهای غیر فلزی به دلیل قابلیت زیست سازگاری با بدن مورد توجه بوده و به دلیل قابلیت تخریبپذیری، نیاز به عمل جراحی ثانویه جهت خارج سازی پلاک را از بین برده است .[1]
در سالهای اخیر، کامپوزیتهای زمینه پلیمری با تقویت کنندههای الیافی، به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته اند که تقویت کنندهها بهصورت الیاف کوتاه و الیاف پیوسته بلند میباشد. ابعاد تقویت کننده، موجب تاثیرگذاری متفاوت در خصوصیات کامپوزیت میشود. الیاف در بهبود بخشیدن به استحکام شکست در زمینه موثر هستند، تا جایی که یک تقویت کننده با اندازه بلند، در زمینههای شکننده و ترد، رشد ترکهای اولیه را که ممکن است به شکست منتهی شوند، به تاخیر میاندازد. همچنین هندسه الیاف بر خصوصیات کامپوزیت اثرگذار است و میتوان بالاترین خواص مکانیکی را در طول الیاف نسبت به مقطع عرضی بدست آورد .[2]
پلیمرهای مصنوعی مورد استفاده در کامپوزیتها جهت کاربردهای پزشکی، علاوه بر خواص مکانیکی و زیست تخریبپذیری کنترل شده، قابلیت تولید در مقیاسهای بالا را نیز دارا میباشند. پلی لاکتیک اسید - PLA - 1 یکی از پرکاربردترین پلیمرهای مصنوعی است که دارای خواص زیست سازگاری و ترموپلاستیکی است. هنگامی که پلی لاکتیک اسید در بدن موجودات زنده، از جمله بدن انسان کاشته میشود به اسید هیدروکسی تشکیل دهنده خود هیدرولیز شده و سپس به سیکل تری کربوکسیل اسید تبدیل شده و دفع میشود. به دلیل غیر سمی بودن مواد حاصل از تخریب پلی لاکتیک اسید، پلیمر مذکور برای کاربردهای بیو مواد مناسب گردیده است.
گسستگی پیوندهای استری در پلی لاکتیک اسید موجب آزاد شدن لاکتیک اسید شده که باعث اسیدی شدن محیط اطراف کاشتنی پلی لاکتیک اسید و آلوده شدن بافت اطراف میگردد که یکی از اثرات مضر کاشتنی پلی لاکتیک اسید میباشد. این اثر میتواند توسط اضافه شدن فاز ثانویه که واکنشهای پلی لاکتیک اسید را خنثی میکند، محدود شود. وجود فاز ثانویه موجب بهبود خواص مکانیکی و فرم تخریب میشود.
همچنین با تشکیل لایه پیوند استخوانی آپاتیتی2 بر روی سطح، زیست سازگاری کاشتنی نیز افزایش پیدا میکند 3]و.[4 مطالعات صورت گرفته بر روی کامپوزیتهای زمینه الیافی نشان داده است که کامپوزیتهای الیافی پلی لاکتیک اسید دارای خواص مکانیکی مطلوب، بهخصوص ضریب کشسانی بالا نسبت به سایر کامپوزیتها، با دیگر زمینهها میباشند. بکس3 نشان داد که ضریب کشسانی کامپوزیتهای پلی لاکتیک اسید بیشتر از پلی لاکتیک اسید خالص میباشد.
همچنین کامپوزیت پلی لاکتیک اسید با الیاف-های مختلف توسط باجپای - Bagpai - و گرمپنر - Granpner - مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اکثر کامپوزیتها دارای خواص تنشی بالاتری نسبت به پلی لاکتیک اسید خالص میباشند.[5] اما در بین تقویت کنندههای مختلف، شیشههای زیست فعال به دلیل سرعت بالای تشکیل پیوند با استخوان از توانایی بالایی در ترمیم و اصلاح استخوانها برخوردار هستند.
