افزایش استحکام و چسبندگی به زیرلایه‌ی نانوپوشش‌های زیست فعال

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی، موفق به تهیه‌‌ی پوشش‌های نانوکامپوزیتی برای کاشتنی‌های فلزی شدند که دارای خواص بهینه‌ای نظیر زیست فعالی، استحکام و چسبندگی به زیرلایه است.

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی، موفق به تهیه‌‌ی پوشش‌های نانوکامپوزیتی برای
کاشتنی‌های فلزی شدند که دارای خواص بهینه‌ای نظیر زیست فعالی، استحکام و چسبندگی
به زیرلایه است.

مهندس محمدصالح داداش، کارشناس ارشد مهندسی مواد، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد
فناوری نانو گفت: «هدف ما از انجام این پژوهش، تولید یک پوشش نانوکامپوزیتی نوین
برای کاشتنی‌های فلزی بود که در مقایسه با پوشش‌های موجود، بدون کاهش زیست فعالی،
خواص سطحی مانند استحکام و چسبندگی به زیرلایه را به شدت افزایش می‌دهد».

وی در رابطه با نتایج حاصل شده گفت: «در این پژوهش، مشخص گردید که با استفاده از
نانوذرات کلسینه شده‌ی شیشه‌ی زیست فعال در کامپوزیت شیشه‌ی زیست فعال دی اکسید
تیتانیم، می‌توان به صورت قابل ملاحظه‌ای چسبندگی پوشش به زیرلایه‌های ۳۱۶ ال و
آلیاژ حافظه‌دار نیکل-تیتانیوم و در کنار آن سختی پوشش را افزایش داد. این در حالی
است که نه تنها هیچگونه کاهشی در زیست فعالی پوشش مشاهده نشده‌است، بلکه زیست فعالی
پوشش نیز نسبت به پوشش‌های دوغابی متداول افزایش یافته‌است».

مهندس داداش در ادامه افزود: «ما از زیرلایه‌های ۳۱۶ ال و نایتینول برای پوشش‌دهی
به روش غوطه‌وری استفاده کردیم. اندازه‌ی نانوذرات موجود در پوشش را به کمک
میکروسکوپ الکترونی عبوری اندازه‌گیری کردیم. از روش پراش پرتوی ایکس هم برای تشخیص
فازهای ایجاد شده در پوشش استفاده نمودیم. از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مطالعه
ریز ساختار و مورفولوژی سطح پوشش‌های تولیدی استفاده کردیم. به‌منظور ارزیابی زیست
فعالی پوشش‌های نانوکامپوزیتی، نمونه‌ها را در محلول شبیه‌سازی شده‌ی بدن قرار
دادیم. تشکیل لایه‌ی هیدروکسی آپاتیت بر روی سطح پوشش‌ها هم به وسیله‌ی میکروسکوپ
الکترونی روبشی و تحلیلگر EDS موجود در دستگاه، تشخیص داده شد و تایید گردید».

محقق پژوهش درباره‌ی نوآوری این تحقیق گفت: «در پژوهش‌های اخیر، از روش دوغابی
(Slurry) برای تهیه‌ی پوشش‌های شیشه‌ی زیست فعال-دی اکسید تیتانیوم استفاده می‌شد
که در آن، دستیابی به سختی و چسبندگی بالا برای پوشش کاشتنی، امکان‌پذیر نبود. در
این پژوهش، علاوه بر معرفی یک نوع جدید از پوشش نانوکامپوزیتی شیشه‌ی زیست فعال-دی
اکسید تیتانیوم و معرفی روش ساخت آن، تاثیر استفاده از نانوذرات کلسینه شده و
کلسینه نشده بر چسبندگی و سختی پوشش به وسیله‌ی محققان این پروژه مورد بررسی قرار
گرفته‌است و نتایج آن منتشر شده‌است».

مهندس داداش گام بعدی تحقیقاتشان را انجام بررسی‌های کشت سلولی روی پوشش تهیه شده و
پس از آن انجام تست‌های حیوانی عنوان کرد.

از این نوع پوشش‌های نانوکامپوزیتی می‌توان به‌عنوان پوشش روی انواع بیومواد فلزی
مورد استفاده در پروتزهای ران و زانو، میخ، پیچ و صفحه‌ی شکسته‌بندی استخوان و
کاشتنی‌های دندانی بهره‌برداری نمود.

جزئیات این پژوهش -که در قالب پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد آقای محمدصالح داداش با
راهنمایی دکتر مجتبی نصر اصفهانی، دکتر رضا ابراهیمی و مشاوره‌ی دکتر سعید کرباسی و
پرفسور حجت الله ولی، مشاور در استفاده از میکروسکوپ‌های الکترونی و آنالیز از
دانشگاه مک‌گیل کانادا انجام شده‌است- در مجله‌ی Materials Science: Materials in
Medicine (جلد ۲۲، صفحات ۸۳۸-۸۲۹، سال ۲۰۱۱) منتشر شده‌است.