تاثیر نوع پوشش نانوساختار بر خواص فوم فورستریت نانومتری با درجه پزشکی

نقص و آسیب بافت استخوانی از جمله اتفاق های معمول و مهم در زندگی روزمره انسان و درمان پزشکی است. یکی از راهکارهای معمول درمان در این گونه شرایط، پیوند زدن بافت بوده است. این راهکار درمانی معمولا با مشکلاتی از قبیل کمبود بافت اهدا کننده همراه است. برای غلبه بر این مشکل، مهندسی بافت با رویکرد تولید داربست های (فوم) سه بعدی از موادی با ترکیب مشابه بافت جایگزین گسترش پیدا کرده است تا با تحریک مکانیزم های بازسازی خود بدن، به درمان و ترمیم بافت آسیب دیده کمک کند. شیشه زیست فعال و هیدروکسی-آپاتیت از جمله بیوسرامیک های مورد استفاده در مهندسی بافت استخوان است. با وجود زیست فعالی قابل توجه این بیوسرامیک ها، کاربرد آن ها به علت خواص مکانیکی ضعیف محدود است. به تازگی فورستریت نیز به عنوان یک بیوسرامیک برای کاربردهای پزشکی پیشنهاد شده است. فورستریت با خواص مکانیکی و زیست سازگاری مناسب می تواند تا حدودی مشکلات کاشتنی های متخلخل تحت بار را برطرف سازد. هدف از پژوهش حاضر، تولید و مشخصه یابی فوم های نانوساختار فورستریتی و پوشش دهی هیدروکسی آپاتیت و شیشه زیست فعال بر روی آن ها با توجه به مزایای بیوسرامیک های نانوساختار و فرایند قالب ریزی ژل بود. به این منظور، فوم های فورستریتی به روش قالب ریزی ژل تولید شد و پوشش دهی هیدروکسی آپاتیت و شیشه زیست فعال بر روی آن ها به روش سل- ژل و در فشار پایین انجام شد. مشخصه یابی فوم های تولیدی و از جمله؛ بررسی ساختار فازی، تعیین اندازه ذرات، مطالعه ساختار فوم ها، بررسی اندازه و مورفولوژی تخلخل فوم ها، توسط تکنیک پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز طیف سنجی توزیع انرژی پرتوایکس (eds) انجام گرفت. آزمون غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن به منظور بررسی زیست فعالی و زیست-اضمحلالی فوم ها انجام گرفت و از روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز طیف سنجی توزیع انرژی پرتوایکس برای تشخیص و تایید تشکیل لایه آپاتیت و بررسی میزان پر شدن حفرات استفاده شد. از تکنیک طیف سنجی نوری زوج پلاسمای القایی (icp-oes) برای تعیین میزان رهایش یون ها از فوم ها استفاده شد. میزان تخلخل فوم های تولیدی و رفتار مکانیکی آن ها به ترتیب با استفاده از روش ارشمیدس و اجرای آزمون های فشاری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشانگر تولید موفقیـت آمیز فوم فورستریتی با استحکام حدود 2/7 مگاپاسکال و فوم-های فورستریتی پوشش داده شده با شیشه زیست فعال و هیدروکسی آپاتیت هر دو با استحکام حدود 5/7 مگاپاسکال بود. میزان تخلخل های -فوم های تولیدی نیز بالاتر از 75 درصد، اندازه دانه های آن ها کم تر از 50 نانومتر و اندازه حفرات آن ها بین 60 تا 320 میکرومتر بود. مشاهده شد که با پوشش دهی فوم های فورستریتی استحکام فشاری آن ها به دلیل کاهش ابعاد و درصد تخلخل ها، افزایش جزئی پیدا می کند. ازسوی دیگر، نتایج آزمون غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن، زیست فعالی و زیست اضمحلالی بهتر فوم های پوشش داده شده را نسبت به فوم فورستریتی بدون پوشش نشان داد. جمعبندی حاکی از آن بود که با پوشش دهی فوم فورستریتی می توان به خواص مکانیکی و زیستی بهینه برای کاربردهای پزشکی دست یافت.