محققان دانشگاه آراکانزاس روش ارزان و ساده‌ای برای ایجاد یک پوشش نانوسیمی روی سطح تیتانیومِ زیست‌سازگار پیدا کرده‌اند. از این پوشش می‌توان برای ایجاد سطوح مؤثرتر برای جایگزینی مفصل ران، تعمیرات دندانپزشکی و استنت(stent) استفاده کرد. همچنین، این ماده می‌تواند به‌آسانی با استفاده از نور ماورای بنفش و آب و یا با استفاده ازاتانول، استریل و در دستگاه‌های فرآوری گوشت و بیمارستان‌ها استفاده شود.
پوشش‌های نانوسیمی برای کاربردهای زیست‌پزشکی
محققان دانشگاه آراکانزاس روش ارزان و ساده‌ای برای ایجاد یک پوشش نانوسیمی روی سطح
تیتانیومِ زیست‌سازگار پیدا کرده‌اند. از این پوشش می‌توان برای ایجاد سطوح مؤثرتر
برای جایگزینی مفصل ران، تعمیرات دندانپزشکی و استنت(stent) استفاده کرد. همچنین،
این ماده می‌تواند به‌آسانی با استفاده از نور ماورای بنفش و آب و یا با استفاده
ازاتانول، استریل و در دستگاه‌های فرآوری گوشت و بیمارستان‌ها استفاده شود.
این محققان از یک قلیا و گرما برای تولید نانوسیم‌های سرامیکی مبتنی بر
اکسید تیتانیوم که سطح یک افزاره پزشکی تیتانیومی را پوشش می‌دادند،
استفاده کردند. ری‌آن تیان، یکی از این محققان، گفت: «ما می‌توانیم طول یا
ارتفاع، دهانه خلل و فرج و حجم خلل و فرج داخل داربست‌های نانوسیمی را با
تغییر زمان، دما و غلظت قلیا در واکنش، کنترل کنیم. همچنین این فرایند دوام
بسیاری دارد و فقط لازم است بعد از فرایند گرمادهی این افزاره در آب شستشو
شود».
در جراحی‌های تعمیر استخوان؛ مثل جایگزینی مفصل ران، از کاشت تیتانیوم
استفاده می‌کنند. اما بافت ماهیچه ممکن است به‌خوبی به سطح نرم تیتانیوم
نچسبد، و این سبب می‌شود که این قطعه کاشتنی بعد از یک دهه یا بیشتر دفع
شود و بیمار نیاز به یک جراحی دیگر پیدا کند. تیان و همکارانش یک مفصل پوشش
داده‌شده با نانوسیم ایجاد کردند و آن را در موش قرار دادند. بعد از چهار
هفته، آنها متوجه شدند که بافت به‌خوبی به مفصل چسبیده‌است. نیان گفت: “ما
رشد بافت را به‌خوبی دیدیم و عملکرد کاشت تیتانیوم را بهبود دادیم”.
به‌دلیل اینکه این محققان می‌توانند اندازه و شکل خلل و فرج در داربست
نانوسیمی را کنترل کنند، از این ماده می‌توان برای پوشش روی استنت‌های
استفاده‌شده در بیمارانی با انسداد شریان و در مصدومان ضربات سخت استفاده
کرد.
استنت‌های مرسوم بعضی وقت‌ها بعد از کاشت دوباره با چربی مسدود می‌شوند.
جدیدترین استنتی(به‌نام استنت تمیزکننده- دارو) که برای حل این مشکل
استفاده می‌شود، شامل یک پوشش پلیمری مخلوط‌شده با دارو است؛ اما این پوشش
ممکن است در مقابل فساد زیستی آسیب‌پذیر باشد، و امکان عمل برای زمان
طولانی را ندارد.
این پوشش نانوسیمی بدون مشکل فساد، می‌تواند در حمل داروهایی که به تمیز
نگه داشتن شریان‌ها برای مدت طولانی کمک می‌کنند، استفاده شود. علاوه بر
این کاربردهای زیست‌پزشکی، این داربست‌های نانوالیافی دارای خواصی هستند که
ممکن است آنها را برای دستگاه‌های فرآوری غذا و بیمارستان‌ها مفید کند. این
مواد موقعی که در آب شستشو شوند و در معرض نور ماورای بنفش قرار گیرند، بیش
از ۹۹ درصد از باکتری‌های روی سطحشان، از بین می‌رود. این اثر به این دلیل
اتفاق می‌افتد که فوتون‌های نور سبب جداسازی بار روی مواد شده و مولکول‌های
آب را به رادیکال‌های آزاد تجزیه می‌کنند، همچنین غوطه‌وری در اتانول ۷۰
درصد، این ماده را کاملاً استریل کرده و قبل از کاشت، اجازه رشد بافت‌ها/
سلول‌ها در آزمایشگاه را می‌دهد.
نتایج این تحقیق در مجله Chemistry of Materials منتشر شده‌است.
