محققان روسی روش بهبود کاشت استخوان تیتانیوم را پیشنهاد می کنند

فن آوری

URL کوتاه دریافت کنید

محققان دانشگاه پلی تکنیک تومسک (TPU) آلیاژی با خصوصیات فیزیکی مشابه بافت استخوانی ایجاد کرده اند. به گفته نویسندگان این مطالعه ، این آلیاژ امکان تولید ایمپلنت های با کیفیت بالا برای بازسازی موثر استخوان را فراهم می کند.

نتایج مطالعه در علوم و مهندسی زیست مواد ACS.

تیتانیوم یکی از محبوب ترین مواد برای کاشت استخوان است. با این حال ، به گفته محققان TPU ، این یک اشکال جدی دارد: خاصیت ارتجاعی ، سختی و سایر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن به طور قابل توجهی از بافت استخوانی فراتر است.

در بسیاری از موارد ، این امر منجر به عدم بار مکانیکی کافی در قسمت استخوان محافظت شده توسط ایمپلنت می شود که منجر به تخریب تدریجی آن قطعه می شود. محققان TPU برای بدست آوردن ماده ای بدون این نقص ، مجموعه ای از آلیاژهای تیتانیوم – نیوبیم و همچنین سازوکارهای ساختار نانو در سطح آنها را مطالعه کرده اند.

“با مطالعه آلیاژهای” نرم “Ti-Nb با محتوای Nb از 5٪ تا 50٪ متفاوت ، متوجه شدیم که بیشترین فعالیت سلول در سطح آلیاژ تیتانیوم با 25٪ محتوای Nb مشاهده شده است” ، رومن چرنوزم ، مهندس تحقیق در مرکز علوم فیزیکی و مواد ترکیبی TPU ، گفت.

به گفته محققان ، میزان بقای ایمپلنت ها با ایجاد نانولوله های اکسید تیتانیوم در سطح آنها افزایش می یابد ، که باعث تکثیر بافت و چسبندگی سلول به سطح فلز می شود. محققان TPU اولین کسانی هستند که اثر نیوبیوم را در ساختار نانو آلیاژهای Ti-Nb بررسی کرده و پارامترهای بهینه بالینی این پوشش نانو را شناسایی کرده اند.

“با افزایش محتوای نیوبیم ، تشکیل نانولوله های اکسیدی در سطح آلیاژ تیتانیوم تسریع می شود. از آنجا که توخالی هستند ، از نانولوله های رشد یافته توسط آنودایزاسیون الکتروشیمیایی می توان برای تحویل داروی محلی ، مانند آنتی بیوتیک ها یا فاکتورهای رشد ، با بارگذاری آنها در سطح کاشت قبل از جراحی “، رومن سورمنف ، مدیر مرکز ، اشاره کرد.

محققان TPU توضیح دادند ، با تغییر مقدار نیوبیم و پارامترهای آنودایزاسیون الکتروشیمیایی ، می توان خصوصیات هندسی نانولوله ها و همچنین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آنها را کنترل کرد. به گفته محققان ، این امکان ایجاد ایمپلنت هایی با ویژگی های مشخص شده است که به طور مطلوبی با ماهیت ضربه و اهداف بالینی مطابقت دارد.

در حال حاضر تیم تحقیق در حال تکمیل آزمایشات آزمایشگاهی مواد جدید و آماده سازی برای آزمایش ایمپلنت های جدید بر روی حیوانات است.