اعمال پوشش‌های نانوساختار سرامیکی بر روی داربست‌های مهندسی بافت در دانشگاه صنعتی اصفهان

درصد و اندازه تخلخل، پارامترهای بسیار مهمی برای مواد مورد استفاده در مهندسی بافت هستند. معمولاً درصد تخلخل بیش از %۸۵ و اندازه تخلخل بین ۲۰۰ تا ۸۰۰ میکرون انتخاب می‌گردد. پارامتر اثرگذار دیگر، استحکام مواد است. این مواد باید دارای استحکام کافی باشند تا به‌راحتی توسط پزشک جراح در محل آسیب دیدگی کار گذاشته شوند. اما به‌طور طبیعی این سه پارامتر با یکدیگر جمع نمی‌گردند. به این معنا که اگر بتوان ماده‌ای سنتز نمود که تخلخل آن بیش از %۸۵ بوده و اندازه تخلخل آن حدود ۵۰۰ میکرون باشد، استحکام آن بسیار اندک خواهد بود، به نحویکه در هنگام بلند کردن براحتی فرو ریخته و درهم می‌شکند.

آقای سید ایمان روحانی اصفهانی، دانشجوی دکتری دانشکده مواد دانشگاه صنعتی اصفهان، موفق به ساخت داربست‌های جدیدی شده‌اند که در عین متخلخل بودن، از استحکام به‌سزایی برخوردارند.

ایشان در تشریح کار خود اظهار داشتند: “از سال ۲۰۰۴ پژوهش‌های جهانی به سوی افزایش استحکام مواد متخلخل داربستی حرکت نموده‌اند. برای این منظور بر روی داربست‌ها پوشش‌های پلیمری، کامپوزیتی و سرامیکی اعمال شده است. اعمال این پوشش‌ها توانسته استحکام داربست را علی رغم وجود %۸۵ تخلخل، از ۰/۲۱ MPa به ۱/۲ MPa افزایش دهد. اما در این مدت هیچ تحقیقی بر اعمال پوشش‌های نانوساختار انجام نگردیده است.

ما در این پژوهش، برای اولین بار در دنیا پوشش‌های نانوساختار را بر داربست‌ها اعمال نموده‌ایم. پوشش نانوساختار اعمال شده، سرامیکی و از جنس شیشه زیست فعال بوده و توسط روش غوطه وری بر داربست اعمال گردیده است. با اعمال این پوشش، استحکام داربست از ۰/۲ MPaبه حدود ۱/۵هفت برابرMPaافزایش می‌یابد. این برای اولین بار است که در دنیا داربستی با اندازه تخلخل ۷۰۰ میکرون و استحکام ۱/۵ MPa ساخته می‌شود. در بخش دیگری از این پژوهش ، میزان زیست‌فعالی داربست به صورت نیمه‌کمی اندازه‌گیری شده است. مشاهدات بیانگر آنست که با اعمال پوشش نانوساختار بر روی داربست، زیست فعالی آن ۲ تا ۳ برابر افزایش می‌یابد و داربست از حالت پایدار به داربست زیست تخریب‌پذیر تبدیل می‌گردد”.

این پژوهش که از حمایت‌های تشویقی ستاد بهره‌مند گردیده، با همکاری آقای توانگریان (دانشجوی کارشناسی)، آقای دکتر عمادی عضو هئیت علمی دانشکده مواد دانشگاه صنعتی اصفهان و مساعدت و همکاری سرکار خانم کرباسی، مسوول آزمایشگاه SEM، انجام شده است. جزئیات این طرح در مجله بین المللی Letters Materials (جلد ۶۲، صفحات ۳۴۳۰-۳۴۲۸، سال ۲۰۰۸) به صورت “Hot Paper”منتشر شده است.