طبق گفته توماس وبستر و گروهش در دانشگاه براون، آمریکا، نانولوله‌های کربنی چنددیواره(MWCNT) رشد داده‌شده در خلل و فرج یک سطح تیتانیوم(Ti)، ایده‌ای برای‌‌شناسایی رشد استخوان به شمار می‌روند. این محققان با اضافه کردن این ساختار زیست‌حسگر به سطح کاشت‌های ارتوپدی، امیدوار به پایش موفقیت روش‌هایی؛ از قبیل جایگزین‌های درجای مفصل ران، هستند.
استفاده از نانولوله‌ها در پایش رشد استخوان جدید
طبق گفته توماس وبستر و گروهش در دانشگاه براون، آمریکا، نانولوله‌های کربنی
چنددیواره(MWCNT) رشد داده‌شده در خلل و فرج یک سطح تیتانیوم(Ti)، ایده‌ای
برای‌‌شناسایی رشد استخوان به شمار می‌روند. این محققان با اضافه کردن این ساختار
زیست‌حسگر به سطح کاشت‌های ارتوپدی، امیدوار به پایش موفقیت روش‌هایی؛ از قبیل
جایگزین‌های درجای مفصل ران، هستند.
چسبندگی کم به استخوان احاطه‌کننده، معمول‌ترین دلیل شکست جایگزین‌های مفصل ران
است. همینک تشخیص رشد استخوان جدید با توجه به روش‌های تصویربرداری امروزی ـ که هر
کدام محدودیت‌ها و مشکلات مخصوص خود را دارند ـ می‌تواند مشکل باشد. این محققان
امیدوارند که بر بعضی از این مشکلات و محدودیت‌ها غلبه کنند.
وبستر گفت:«ایده این است که حسگر ما وضعیت بافت احاطه‌کننده را از طریق فرکانس‌های
رادیویی به یک افزاره قابل‌کنترل ارتباط خواهد داد. در حقیقت، ما یک مرحله جلوتر
رفتیم و حسگرمان را با یک لایه پلیمری حاوی دارو ـ که می‌توانست برای رهاسازی عوامل
سازنده‌استخوان در مکان خواسته‌شده، تجزیه شود ـ پوشش دادیم.
این زیست‌حسگر تیتانیوم– نانولوله‌های کربنی چنددیواره، با اندازه‌گیری هدایت
بافتی که روی کاشت تشکیل می‌شود، کار می‌کند. این دانشمندان، از این مقدار
می‌توانند تعیین کنند که آیا این ماده جدید استخوان، بافت جای زخم، یا عفونت است.
رسوب‌های کلسیمِ شرکت‌کننده در تشکیل استخوان جدید منجر به افزایش هدایت سطح
حس‌کننده می‌شوند، در صورتی که بافت جای زخم و عفونت همانند مقاومت رفتار کرده،
باعث کاهش هدایت سطح حس‌کننده می‌شوند.
این محققان برای تهیه این حسگر، از آندایزینگ(anodizing) یک سطح یک سانتی‌متر مربع
از تیتانیوم، شروع کردند. این کار یک مجموعه از نانوخلل و فرج را یکنواخت ایجاد
می‌کند که به‌عنوان سایت‌هایی برای رشد یک شبکه فشرده و درهم‌رفته‌ای از
نانولوله‌های کربنی چندجداره ترسیب‌شده بخار شیمیایی، عمل می‌کنند. این
نانولوله‌های کربنی چندجداره یک نقش دوگانه را بازی می‌کنند: آنها هم به‌عنوان
ماده حس‌کننده عمل می‌کنند و هم رشد استخوان جدید در اطراف کاشت را تقویت می‌کنند.
این گروه تحقیقاتی در مرحله بعدی، مطالعات حیوانی را شروع می‌کند. وبستر گفت:«تعیین
اینکه آیا این حسگرها در یک حیوان کار خواهند کرد، یک مرحله مهم و اساسی است. ما
برای این کار از موش‌ها استفاده می‌کنیم و تحلیل می‌کنیم که آیا رشد استخوان جدید
می‌تواند اندازه‌گیری و سپس کنترل شود.
این فناوری حسگری استخوان اخیراً از سوی شرکت تازه تأسیس نانوویس در آمریکا، مورد
استقبال قرار گرفته‌است.
این محققان نتایج کار خود را تحت عنوان «نانولوله‌های کربنی چندجداره خواص
الکتروشیمیایی تیتانیوم را برای تعیین تشکیل درجای استخوان، تقویت می‌کنند» در مجله
Nanotechnology منتشر کرده‌اند.
