پژوهشگران دانشگاه‌های مازندران، نوشیروانی بابل و مرکت آمریکا موفق به سنتز داربست‌های استخوانی هیدروژلی شدند. این داربست‌ها ساختمانی نانوکامپوزیتی دارند و از نانوذرات شیشه سرامیک زیست فعال در ساختار خود بهره می‌برند.
تولید آزمایشگاهی نانوداربست‌های استخوانی هیدروژلی
شکستگی استخوان یکی از اتفاقات اجتناب‌ناپذیر در زندگی انسان است. بر اساس آمارها هر شخص در طول زندگی خود دو بار این اتفاق دردناک را تجربه می‌کند. استخوان توانایی ترمیم خودش را در آسیب‌های کوچک داراست. اما در صورت بروز آسیب‌دیدگی‌های بزرگ استفاده از موادی جهت جایگزینی استخوان ضروری است.
دکتر حامد سلیمی کناری با اشاره به داربست‌های استخوانی به‌عنوان ساختارهایی با قابلیت جایگزینی و تشویق ترمیم استخوان، پیرامون اهداف دنبال شده در طرح گفت: «در طرح حاضر یک داربست استخوانی نانوکامپوزیتی هیدروژلی سنتز شده و خواص مختلف آن مورد بررسی قرار گرفته است. پایه این داربست استخوانی از جنس پلیمر طبیعی دکستران است که خواص مکانیکی آن به کمک نانوذرات سرامیک شیشه زیست فعال ارتقا داده شده است.»
به گفته این محقق، حضور نانوذرات در ساختار داربست موجب شده تا داربست علاوه بر خاصیت زیست‌تخریب‌پذیری، بافت‌های آسیب‌دیده را جهت ترمیم تحریک کند.
بافت استخوان خود یک نانوکامپوزیت است که از نانوبلورهای هیدروکسی آپاتیت در زمینه آلی غنی از کلاژن تشکیل شده است. داربست سنتز شده در این تحقیق نیز به نحوی ساختار استخوان را از لحاظ توپوگرافی، شیمی و انرژی سطحی تقلید می‌کنند.
سلیمی کناری در خصوص مراحل تولید و ارزیابی داربست استخوانی گفت: «در این طرح یک نانوکامپوزیت با شبکه سه‌بعدی متشکل از پلیمر دکستران به‌عنوان فاز زمینه و شیشه سرامیک زیست فعال به‌عنوان فاز تقویت‌کننده سنتز شد. درصد وزنی نانوذرات شیشه سرامیک زیست فعال در شبکه داربست از ۲ تا ۱۶ درصد متغیر در نظر گرفته شد تا بتوان تأثیر حضور این نانوذرات را بررسی کرد. پس از اتمام فرایند سنتز، جهت اطمینان از ایجاد ساختار مطلوب از آزمون‌هایی نظیر طیف‌سنجی مادون‌قرمز، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و گرماوزن‌سنجی استفاده شد. همچنین به‌منظور ارزیابی خواص مکانیکی، داربست تحت آزمون فشار قرار گرفت.»
نتایج حاکی از حضور تخلخل‌هایی با اندازه ۲۴۰ میکرون در ساختار داربست نهایی است. همچنین نتایج مربوط به آزمون طیف‌سنجی انرژی پرتوایکس نشان می‌دهد حضور ۲ درصد وزنی از نانوذرات شیشه سرامیک زیست فعال در ساختار داربست، ساختاری همگن را ایجاد می‌کند درحالی‌که مقادیر بالاتر نانوذرات موجب آگلومره شدن آن‌ها می‌گردد اما از سوی دیگر خواص زیست فعالی داربست را تقویت کرده و ترمیم بافت استخوان را تسریع می‌کند.
دکتر حامد سلیمی کناری و پریناز نیک پور- به ترتیب عضو هیأت علمی و دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه مازندران، سید محمود ربیعی- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی انوشیروانی بابل، دکتر محمد ایمانی- عضو هیأت علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران و محققانی از دانشگاه مرکت آمریکا در انجام این تحقیقات همکاری داشته‌اند. نتایج این کار، در مجله Carbohydrate Polymers با ضریب تأثیر ۵٫۱۵۸ ( جلد ۱۹۰، سال ۲۰۱۸، صفحات ۲۸۱ تا ۲۹۴) به چاپ رسیده است.
