بررسی زیست فعالی سیمان کلسیم آلومیناتی در حضور نانوسیلیس

بیوسرامیک ها یک دسته عمومی از مواد غیرآلی غیرفلزی هستند که به شکل کاشتنی یا عضو مصنوعی در بدن انسان به کار می روند. سیمان های زیست فعال در سیستم های کلسیم فسفاتی، کلسیم سیلیکاتی و کلسیم آلومیناتی، به دلیل توانایی پیوند با بافت های نرم و سخت از جمله مهم ترین بیومواد مصرفی در پزشکی و دندانپزشکی برای کاربردهای چون ترمیم عیوب استخوانی و نوسازی فک و صورت هستند. هدف از پژوهش حاضر، تهیه، مشخصه یابی و ارزیابی سیمان زیست فعال سرامیکی مطابق با روش های مستند موجود و همچنین شناسایی مناسب ترین ترکیب برای کاربرد در بدن است. از این رو به منظور بررسی تأثیر نانوسیلیس روی خواص فیزیکی، مکانیکی و بیولوژیکی سیمان کلسیم آلومیناتی، از این افزودنی در مقادیر 0، 2، 5 و 8 درصد وزنی استفاده شد. با هدف شناخت ترکیب شیمیایی و مینرال های موجود در نمونه های تهیه شده از تکنیک های پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف سنجی تبدیل فوریه فرو سرخ (ftir) بهره گرفته شد. خواص فیزیکی نمونه های سیمانی اعم از دانسیته بالک و تخلخل باز و همچنین خواص مکانیکی شامل استحکام های فشاری و خمشی بررسی شد. به منظور بررسی زیست فعالی مخلوط های سیمانی تهیه شده از آزمون های برون تنی و درون تنی شامل غوطه ور کردن نمونه ها در محلول شبیه سازی شده بدن و کاشت نمونه های سیمانی با ترکیب های مختلف در زیر پوست موش استفاده شد. نتایج آزمایش ها نشان دادند که نانوسیلیس قادر است با کنترل فرآیند هیدراسیون سیمان کلسیم آلومیناتی باعث اصلاح ساختار و افزایش استحکام نمونه ها شود. با بررسی های ریزساختاری که توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) انجام گرفت مشخص شد که سطح تمام نمونه های کلسیم آلومیناتی توسط لایه ای از هیدروکسی آپاتیت پوشانده شده است. این رفتار زیستی حاکی از زیست فعالی ترکیب سیمانی مورد مطالعه بود. ارزیابی زیستی این سیمان در شرایط درون تنی حاکی از جذب نمونه های سیمانی توسط بافت و همچنین نبود هیچ گونه عفونت در محل کاشت بود. بر اساس نتایج حاصل از آزمون های برون تنی و درون تنی، بهترین رفتار زیستی در نمونه کلسیم آلومیناتی حاوی 2 درصد وزنی نانوسیلیس مشاهده شد. در نهایت تأیید می شود که این ترکیب می تواند در کنار بافت سخت برای درمان نقص و ترمیم عیوب استخوانی با ضریب اطمینان بالایی به کار برده شود.