محققان استرالیایی موفق به تولید نانوساختار معدنی به عنوان عامل تحریک کننده تشکیل استخوان شدند. آزمایش‌های انجام شده روی استخوان گوسفندان عملکرد صحیح و زیست‌سازگاری این محصول را ثابت کرد.
نانوساختار معدنی به عنوان محرک رشد استخوان
پژوهشگران دانشگاه مرداک موفق شدند ترکیبات جدیدی سنتز کنند که موجب تشدید تشکیل استخوان در گوسفندان می‌شود. یافته‌های این گروه تحقیقاتی امکان پیوند جوانه‌های استخوانی سنتز شده به انسان را یک گام به جلو می‌برد. این ماده پتانسیل بالایی در جراحی‌های استخوان و بازسازی استخوان‌های آسیب‌دیده دارد.
در حال حاضر از اهدا استخوان یا استخوان بخش‌های سالم بیمار، برای ترمیم و جوانه‌زنی استخوان استفاده می‌شود اما این روش‌ها محدودیت زیادی در پی دارند. از این رو محققان درصدد ارائه مواد سنتزی برای رفع این مشکل هستند.
ادی پوینر و همکارانش از گروه فناوری نانو‌ی کاربردی دانشگاه مرداک، با استفاده از پودر زیست‌سرامیکی هیدروکسی‌آپاتیت (HAP) برای تولید نانوساختارهای اسفنجی شکل استفاده کرده و آن را با موفقیت روی شانه چهار گوسفند امتحان کردند.
هیدروکسی‌آپاتیت در حال حاضر در حوزه زیست‌پزشکی برای افزایش استخوان استفاده می‌شود که دلیل این امر شباهت زیاد این ماده با مواد استخوانی است. اما این کار نیز با پیچیدگی‌هایی همراه است که در نهایت موجب بروز محدودیت در استفاده از هیدروکسی‌آپاتیت می‌شود. پوینرن و همکارانش نانوساختارهای هیدروکسی‌آپاتیتی با دانسیته و تخلخل مختلف سنتز کردند. آن‌ها برای این کار از روش‌هایی نظیر اولتراسونیک، ماکروویو و عملیات حرارتی استفاده کردند.
محققان برای اثبات عملکرد صحیح این ماده، چهار گوسفند را انتخاب کرده و در چهار نقطه شانه این حیوانات از ماده سنتزی تولید شده استفاده کردند. بعد از ۱۲ هفته، نتایج حاکی از موفقیت در عملکرد و زیست‌سازگاری این ماده بود.
پوینیرن از محققان این پروژه می‌گوید: «استفاده از مواد سنتزی در این حوزه کاری دشوار است زیرا ساختار استخوان بسیار پیچیده بوده و لازم است که مواد سنتزی نیز از نظر تخلخل و ساختاری مشابه استخوان طبیعی بوده و خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی استخوان طبیعی را داشته باشد. همچنین این مواد باید غیرسمی بوده و نرخ زوال آن‌ها به‌گونه‌ای باشد که سلول‌ها بتوانند روی آن رشد کرده و رگ‌های استخوانی برای تأمین موادغذایی لازم جهت رشد استخوان روی این مواد ایجاد شود. ما می‌دانستیم هیدروکسی‌آپاتیت ماده‌ای مناسبی برای ترمیم استخوان است اما باید نانوساختاری زیست‌سازگار برای این کار طراحی می‌کردیم.»
این گروه قصد دارند خواص فیزیکی و مکانیکی این نانوساختار سنتزی را بهبود دهند.
