ترمیم استخوان ها با استفاده از نسل جدید ایمپلنت ها

واضح آرشیو وب فارسی:سایت دانلود رایگان:

حتما تا به حال با افرادی مواجه شده اید که در اثر یک حادثه، دچار شکستگی استخوان شده باشند. در چنین مواردی معمولا پزشکان برای ترمیم و به اصطلاح جوش خوردن استخوان شکسته از یک ایمپلنت استفاده می کنند.

در حقیقت ایمپلنت ها همان چیزی هستند که از گذشته های دور تحت عنوان پلاتین از آن نام برده می شد، اما برخلاف آنچه به نظر می رسد ایمپلنت های فلزی در اغلب موارد از جنس فلزاتی به غیر از فلز پلاتین هستند. این قطعات که در محل شکستگی قرار می گیرند از آلیاژهایی ساخته می شوند که در محیط بدن کمتر دچار خوردگی می شوند و علاوه بر این یون های فلزی کمتری را در بدن آزاد می کنند چراکه در غیر این صورت بدن، این جسم خارجی را نپذیرفته و این نوع ایمپلنت توسط بدن پس زده خواهد شد.به همین علت معمولا در تهیه ایمپلنت ها از فولاد زنگ نزن و آلیاژهایی نظیر تیتانیوم و کبالت استفاده می شود.
ویژگی منحصر به فرد این آلیاژها این است که هیچ واکنشی با بافت زنده نشان نداده و توسط بدن ما انسان ها پس زده نخواهند شد.

البته باید توجه داشت موادی که به عنوان نوعی پوشش در سطح این آلیاژها قرار می گیرند نقش بسیار مهمی در تقویت آنها خواهند داشت، اما در سال های اخیر افزایش قیمت این فلزات و همچنین پیامدهای ناشی از کاربرد این فلزات در تهیه ایمپلنت ها مانند سایش استخوان های مجاور یا فرسایش بافت مجاور در نتیجه وزن بالایی که دارند موجب شده است که مطالعات و تحقیقات گسترده ای برای یافتن جایگزینی مناسب برای این نوع آلیاژها انجام
شود.

با توجه به اهمیت این موضوع گروهی از محققان دانشگاه تربیت مدرس تحقیقاتی را درباره استفاده از مواد سرامیکی بیواکتیو در ساخت ایمپلنت ها با هدف تسریع در فرآیند ترمیم استخوان و همچنین کاهش پیامدهای ناشی از استفاده ایمپلنت ها در بیمارانی که دچار شکستگی های استخوانی شده انجام داده اند که با نتایج موفقیت آمیزی نیز همراه بوده است.
ایمپلنت های سازگار با بافت زنده

به گفته مهندس مصطفی میلانی، دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی مواد دانشگاه تربیت مدرس و مجری این طرح تحقیقاتی یکی از بهترین جایگزین ها برای آلیاژهای فلزی در ایمپلنت ها که به خوبی قابلیت های خود را نشان داده است، سرامیک ها هستند.
سرامیک ها دسته ای از موادی هستند که از اکسیدهای فلزات مختلف تشکیل شده اند و معمولا نیز دمای ذوب بالایی دارند.

سرامیک هایی که از آنها برای ساخت ایمپلنت ها استفاده می شود باید زیست سازگار باشند یعنی باید با بافت زنده، سازگاری داشته باشند و موجب ایجاد حساسیت در بدن نشوند، بنابراین تنها از گروه خاصی از ترکیبات اکسیدی که از چنین قابلیتی برخوردار باشند می توان برای این کار استفاده کرد.
در سال های اخیر سرامیک هایی تولید شده اند که علاوه بر این که توسط بدن پس زده نمی شوند دارای خاصیت زیست فعالی نیز هستند.
این خاصیت سبب می شود که وقتی این ایمپلنت ها در بدن قرار می گیرند بتوانند به فرآیند تشکیل استخوان در محل شکستگی کمک کنند.

یعنی اگر در حالت عادی استخوان بعد از یک دوره یک ماهه ترمیم می شود با استفاده از این ترکیبات جدید می توان دوره درمان را حتی به یک هفته نیز کاهش داد.

این مواد نوترکیب را سرامیک های بیواکتیو می نامند و تا به حال ترکیبات متعددی از آنها معرفی شده است که مدت زمان شروع جوانه زدن ترکیبات استخوانی روی این سرامیک ها وجه تمایز آنها از یکدیگر است.

محققان همواره در تلاش هستند تا این زمان را تا جای ممکن کاهش دهند. در این راستا و برای ساخت یک ترکیب با مدت زمان جوانه زنی کم، در دانشگاه تربیت مدرس مطالعاتی انجام شد که نتیجه آن تولید یک نوع ماده سرامیک زیست فعال به روش سل ـ ژل بود. روش سل ـ ژل روشی است که در آن با استفاده از ترکیبات آبی آلکوکسیدی و در یک محیط آبی یا الکلی، محلولی تولید می شود که با خشک شدن این محلول و خروج حلال یک ترکیب سرامیکی تولید خواهد شد.

ویژگی این روش این است که در دمای پایین می توان سرامیک هایی تولید کرد که دمای ذوب آنها بسیار بالا و حتی بیشتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد است. یکی از دیگر ویژگی های این روش این که ترکیب تولید شده، خالص و به دور از هر گونه آلودگی خواهد بود.
کاهش عوارض درمانی در شکستگی ها

نتایج به دست آمده از قرارگیری ترکیب سرامیکی جدید در پلاسمای بدن نشان داد که این ترکیب می تواند نقش بسیار مهمی در تشکیل بافت های استخوانی روی سرامیک، در مدت زمان بسیار کوتاه یعنی تنها یک روز پس از قرار گرفتن این ترکیب سرامیکی در پلاسما داشته باشد.

یعنی هیدروکسی آپاتاتیت بعد از یک روز کاملا روی سطح سرامیک دیده می شد که این مشاهدات نشان می داد که با قرارگیری ایمپلنت های سرامیکی با این ترکیب در بدن می توان به ترمیم بافت استخوانی در مدت زمان کمتری امیدوار بود.

نکته: ایمپلنت ها همان چیزی هستند که از گذشته های دور تحت عنوان پلاتین از آن نام برده می شد اما برخلاف آنچه به نظر می رسد ایمپلنت های فلزی در اغلب موارد از جنس فلزاتی به غیر از فلز پلاتین هستند

ویژگی دیگر بافت تشکیل شده، چسبندگی آن به سطح است. این ویژگی از این نظر حائز اهمیت است که مشکلات ناشی از شل شدن ایمپلنت ها در محل شکستگی که از مهم ترین عوارض جانبی ناشی از استفاده از ایمپلنت ها در درمان شکستگی های استخوانی است را به حداقل می رساند.

شل شدن ایمپلنت در محل شکستگی اغلب با عوارضی مانند درد در ناحیه کاشت ایمپلنت یا عدم اتصال بافت استخوانی همراه خواهد بود که انجام بسیاری از کارهای روزمره را برای فرد بیمار غیرممکن می سازد.

به همین علت اگر بافت تشکیل شده در محل شکستگی از چسبندگی کافی به سطح برخوردار باشد می توان امیدوار بود که ایمپلنت از استحکام بیشتری برخوردار بوده و فرد بیمار با مشکلاتی نظیر شل شدن ایمپلنت در محل شکستگی استخوانی مواجه نشود.
تسریع فرآیند ترمیم استخوان ها

میلانی در ادامه افزود که در این طرح تحقیقاتی درصدهای مختلفی از زیر کونیا به ترکیب اولیه اضافه شد تا به این ترتیب تاثیر افزایش این ماده در افزایش خاصیت بیواکتیویته یا زیست فعال بودن ایمپلنت مورد بررسی قرار گیرد.

نتایج به دست آمده حاکی از آن است که در میان ترکیبات مختلف ترکیبی که در آن از اکسید زیرکونیوم استفاده نشده بود هیدروکسی آپاتاتیت که از نشانه های ترمیم بافت استخوانی است پس از ۷ روز تشکیل می شود و این در حالی است که با افزودن زیرکونیوم تا ۱۰ درصد، مدت زمان جوانه زنی هیدروکسی آپاتاتیت به میزان قابل توجهی کاهش یافته و پس از گذشت مدت زمانی کمتر از یک روز نخستین نشانه ها و علائم ترمیم بافت استخوانی در محل کاشت ایمپلنت نمایان شد.
علاوه بر این، در این طرح تحقیقاتی از این ترکیب سرامیکی به عنوان یک نوع پوشش روی ایمپلنت های فولادی استفاده شد.

بررسی خواص این ایمپلنت ها از نظر خواص بیواکتیویته یا میزان زیست فعال بودن آنها و همچنین بررسی آنها از نظر مقاومت این نوع ایمپلنت ها به خوردگی نشان داد که با قرار گرفتن این نوع پوشش ها روی زیر لایه فولادی، مقاومت فولاد در برابر خوردگی تنها پس از گذشت یک روز در نخستین روز آزمایش حدود ۲۰۰ درصد افزایش یافت و این در حالی است که از سوی دیگر، خاصیت بیواکتیویته فولادی که از مقاومت قابل توجهی در برابر خوردگی برخوردار است نیز با قرار گرفتن این پوشش در سطح آن نسبت به زمانی که از فولاد خالص و بدون داشتن هرگونه پوششی در ساخت ایمپلنت ها استفاده می شد به میزان قابل توجهی افزایش پیدا کرد.

به گونه ای که بعد از گذشت ۳ روز هیدروکسی آپاتاتیت یا به عبارتی نخستین نشانه های تشکیل بافت استخوانی و ترمیم استخوان آسیب دیده در محل شکستگی نمایان شد.

در حالی که اگر در ساخت ایمپلنت ها تنها از فولاد خالص استفاده شود حتی پس از گذشت ۱۴ روز نیز نشانی از تشکیل شدن هیدروکسی آپاتاتیت دیده نمی شود.

میلانی در پایان خاطرنشان کرد با بررسی نمودارها و اطلاعات به دست آمده در این آزمایشات می توان به این نتیجه رسید که ایجاد این پوشش روی فولاد ضدزنگ سبب تشکیل یک لایه مقاوم الکتریکی بر سطح می شود که این لایه از خروج الکترون ها و در نتیجه یون ها جلوگیری خواهد کرد و طول عمر ایمپلنت های فولادی نیز در بدن افزایش پیدا خواهد کرد.
به این ترتیب می توان امیدوار بود که با استفاده از این روش بتوان ایمپلنت هایی را تولید کرد که علاوه بر این که از دوام بیشتری در مقایسه با ایمپلنت های قبلی برخوردار باشند، موجب تسریع فرآیند تشکیل استخوان در اطراف ایمپلنت شده و به این ترتیب زمان انجام فرآیند ترمیم استخوان ها در افرادی که دچار شکستگی های استخوانی شده اند را به حداقل ممکن برسانند.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت دانلود رایگان]

[مشاهده در: www.freedownload.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 75]