جایگزین استخوان مقاوم به شکست ساخته شد

خبرگزاری مهر: محققان پژوهشگاه مواد و انرژی برای کمک به علم پزشکی و ارتوپدی موفق به ساخت جایگزین­ های استخوانی مقاوم به شکست شدند.

ساخت جایگزین های استخوانی زیست تخریب پذیر از جنس نانوکامپوزیت زیرکونیا-کلسیم فسفات دوفازی (BCP-ZrO۲) توسط پژوهشگران پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شد.

مقاومت به تردی و شکنندگی این محصول نسبت به نمونه های موجود در بازار و همچنین نمونه های تحقیق شده مشابه بیش از سه برابر است که این امر می تواند کمک بزرگی به استفاده از این دسته مواد در بازسازی استخوان های آسیب دیده تحت فشار درکاربردهای ارتوپدی داشته باشد.

امید فخرایی در رساله دکتری خود در رشته مهندسی مواد به عنوان مجری این طرح، با تشریح مراحل انجام این پژوهش گفت: «در این پژوهش نانوکامپوزیت های BCP-ZrO۲ حاوی درصدهای مختلف حجمی فاز زیرکونیا با اندازه ذرات متفاوت و با روش های متفاوت زینتر تهیه و بررسی شدند.»

وی افزود: «زینتر نمونه ها شامل فرایندهای زینتر معمولی در کوره الکتریکی ، زینتر توسط تشعشعات مایکرویو در و زینتر پلاسما جرقه ای SPS در دماهای متفاوت بوده است. علاوه بر ساختار، خواص مکانیکی این نانوکامپوزیت ها، مکانیزم های شکست فعال و رفتار منحنی R در آنها مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. در انتها مشخص شد که نمونه نانوکامپوزیت با بالاترین خواص مکانیکی (به خصوص در مقدار چقرمگی شکست) مربوط به نمونه دارای ۳ درصد حجمی نانوزیرکونیا تولید شده به روشSPS است که مقاومت به رشد ترک و سختی آن تقریبا سه برابر جایگزینهای کلسیم فسفاتی خواهد بود.»

به گفته وی، همچنین این کامپوزیت علاوه بر خصوصیات مکانیکی مطلوب، از خواص بیولوژیکی و زیست تخریب پذیری قابل قبولی برخوردار بوده و امکان جذب و جایگزینی با بافت استخوانی جدید در آن وجود دارد.