بخشی از مقاله
چکیده
بیوسرامیک ها با داشتن ویژگیهایی چون زیست سازگاری، غیرسمی بودن و پایداری در محیط فیزیولوژیک بدن، تحول چشمگیری در دنیای پزشکی به وجود آورده اند و کاربردهای زیادی را در ترمیم نواقص استخوانی از خود نشان داده اند. هدف از این پژوهش ساخت و ارزیابی زیست فعالی و خواص مکانیکی کامپوزیت سرامیکی ویلمایت-شیشه زیست فعال بود. در ابتدا به کمک مواد اولیه ساخت پودر ویلمایت به روش واکنش حالت جامد و بیوگلاس به روش سل-ژل انجام گرفت. نانو کامپوزیت بیوسرامیکی از طریق تف جوشی بدنه های فشرده ویلمایت مخلوط شده با 10 درصد وزنی نانوشیشه زیست فعال در دمای 1200 درجه سانتیگراد ترکیب شد.
هم چنین ویلمایت خالص برای مقایسه مهیا شد.جهت بررسی زیست فعالی نمونه های پودر مورد نظر در محلول شبیه سازی شده بدن - SBF - قرار داده شد و با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM - میزان تشکیل آپاتیت روی سطح کامپوزیت بررسی و زیست فعالی بالای کامپوزیت سرامیکی ویلمایت-شیشه زیست فعال تایید شد. همچنین نتایج آزمون سنجش خواص مکانیکی نیز نشان داد که استحکام فشاری کامپوزیت سرامیکی بیشتر از ویلمایت خالص است. تمامی این یافته ها نشان داد که نانوکامپوزیت سرامیک ویلمایت-شیشه زیست فعال با زیست فعالی بسیار مناسب در محلول شبیه سازی شده بدن و استحکام فشاری قابل قبول، می تواند به عنوان یک بیوماده مناسب برای ترمیم نواقص استخوانی پیشنهاد شود.
مقدمه
ساخت موادی که توانایی تشکیل پیوندی مستحکم با بافت استخوان برای ترمیم مناسب سیستم اسکلتی داشته باشند یکی از اهداف علم بیومواد است - . - L. Liu, 2007 شیشه های زیست فعال جزء بیوسرامیک هایی هستند که توانایی ایجاد پیوند شیمیایی با بافت های نرم وسخت را دارند. نخستین شیشه زیست فعال در سال 1969 میلادی به وسیله هنچ - - Hench ساخته شد.او توانست نشان دهد که این شیشه میتواند بدون ایجاد لخته خون در اطراف بافت های بدن با آنها پیوند تشکیل دهد - راهپیما، فتحی، ابراهیمی کهریزسنگی، دوست محمدی، . - L.L. Hench, 2006; 1390 زیست فعالی یک حالت میانی بین حالت های انحلال کامل وخنثی بودن محسوب می شود. - - D. Stubbs, 2004 یکی از ویژگی های مهم مواد زیست فعال، تشکیل یک لایه هیدروکسی کربنات آپاتیت برروی سطح آنها ودر تماس با مایعات زیستی بدن می باشد . - M. M. Sebdani, 2012 - کاهش اندازه ذرات منجر به افزایش زیست فعالی میگردد.
مطالعات نشان داده که زیست فعالی سرامیک ها با اندازه ذرات نانو به طور قابل توجهی بیش تر است روی یکی از عناصر ضروری برای متابولیسماستخوانی می باشد و ارتباط نزدیکی با رشد، گسترش ونگه داری سلامتی استخوانها دارد.از این رو، بیو سرامیک های حاوی روی می توانند تکثیر سلول را ترقی بخشند وتاثیر دارویی بر تشکیل استخوان داشته باشند.یکی از این بیوسرامیک ها ویلمایت - Zn2SiO4 - است.همه یافته ها اشاره بر دارا بودن خواص مکانیکی مناسب سرامیک ویلمایت و زیست سازگاری مناسب آن دارد و میتواند نوید دهنده بیوموادی برای کاربرد های کاشت استخوانی باشد. در این پژوهش کامپوزیت سرامیکی ویلمایت-شیشه زیست فعال با هدف تلفیق زیست فعالی بسیار خوب شیشه زیستی و خواص مکانیکی مناسب ویلمایت ساخته شد وزیست فعالی و استحکام فشاریآن مورد ارزیابی قرار گرفت.
مبانی نظری پژوهش
سرامیک ها فرایند تولیدی آسان وخواص مکانیکی فوق العاده داشته ودر جایگزینی استخوان گزینه مناسبی هستند. پتانسیل سرامیک ها برای استفاده از آن ها به عنوان بیومواد، به سازگاری آنها با محیط فیزیولوژیکی بستگی دارد - Hench, L.L., Wilson, J., 1993 - .چون کاشتنیهای بیوسرامیکی در ارتباط با استخوان هستند آگاهی یافتن از اجزاء تشکیل دهنده استخوان لازم به نظر می رسد. کلسیم فسفات جزء اصلی سازنده استخوان بوده که 69 درصد وزنی استخوان را تشکیل میدهد و به دو صورتهیدروکسی آپاتیت کریستالی و آمورف وجود دارد.
این جزء بخش معدنی استخوان محسوب میشود و سفتی و سختی استخوان به دلیل وجود این جزء است - . - Suchanek, W., Yoshimura, M.J., 1998 بیوگلاس یک ماده شیشه ای زیست فعال می باشد که باعث ایجاد یک پاسخ بیولوژیکی توسط بافت سخت - استخوان - و تشکیل پیوند با آن بافت می شود. این ترکیبات عمدتاً در تعمیر و بهبود بافت های تخریب شده سخت - استخوان - بکار می روند.
یک ویژگی که بیوگلاس ها را از دیگر سرامیک های زیست فعال و شیشه- سرامیک ها متفاوت می کند کنترل خواص شیمیایی این ترکیبات و میزان تشکیل پیوند با بافت های زنده می باشد. همچنین امکان طراحی بیوگلاس هایی با ویژگی خاص که مخصوص کاربردهای کلینیکی ویژه هستند وجود دارد. دسته ای از شیشه سرامیک ها نیز ویژگی ذکر شده را دارا هستند اما ریز ساختار های غیر یکنواخت مانع از گسترش آن ها می شود - . - Hench, L.L., Wilson, J., 1993 اصلی ترین ویژگی بیوگلاس ها سرعت واکنش سطح آن ها با بافت زنده است که منجر به تشکیل پیوند می شود.
