دستیابی به دانش فنی تولید سیمان استخوانی مستحکم برای جراحی‌های ارتوپدی و تروما

به گزارش می‌متالز، دکتر محسن شهروسوند، استادیار دانشکده فنی کاسپین دانشگاه تهران و یکی از پژوهشگران این طرح با بیان این‌که سیمان استخوانی برای اتصال استخوان‌های دارای نقص و شکستگی، پر کردن حفرات ناشی از تومور‌های استخوانی و ثابت نگه داشتن ایمپلنت در جراحی‌های ارتوپدی و تروما به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند، اظهار کرد: به‌عنوان مثال ورتبروپلاستی و کیفوپلاستی دو نوع جراحی هستند که پزشکان برای درمان شکستگی ستون فقرات ناشی از پوکی‌استخوان و شکستگی مهره‌ها انجام می‌دهند که از سیمان استخوانی در این عمل‌ها استفاده می‌شود.

وی ادامه داد: دو عضو هیئت علمی دانشکده فنی کاسپین دانشگاه تهران، من و دکتر جمشید محمدی‌روشنده، توانستیم به تکنولوژی ساخت سیمان استخوانی به کمک پلی‌متیل متاکریلات تقویت شده با دو ماده نانوذرات کلسیم فسفات و نانوذرات سلولز اصلاح شده با کلسیم فسفات دست یابیم.

این پژوهشگر با اشاره به وجود چهار نوع سیمان استخوان که دو نوع آن‌ها پایه پلیمری و دو نوع دیگر پایه سرامیکی دارند، گفت: سیمان‌هایی با پایه پلی‌پروپیلن فمورات (PPF)، سیمان‌های استخوانی فسفات کلسیم (CPBCs)، سیمان‌های گلاس آینومر (GIC)، سیمان‌های اکریلیکی یا سیمان‌هایی با پایه پلی‌متیل متاکریلات (PMMA) هستند.

دکتر شهروسوند توضیح داد: سیمان‌های پلی‌متیل متاکریلات عموماً دو جزئی بوده و از پودر پلیمری متیل متاکریلات و مایع مونومر متیل متاکریلات تشکیل می‌شوند. از آنجایی که سیمان‌های به‌کار رفته در مصارف ارتوپدی، به تحمل نیرو‌های فیزیکی نیاز دارند، از این‌رو باید ویژگی استحکام فشاری مناسبی داشته باشند.

وی افزود: از همین‌رو سیمان‌های ارتوپدی پلی‌متیل متاکریلاتی با خاصیت استحکام مکانیکی بالا نسبت به انواع کلسیم فسفاتی توسعه بیشتری یافته‌اند. به‌طور کلی شکل‌پذیری آسان، تثبیت اولیه سریع بین استخوان و کاشتنی و در نتیجه تسریع بهبودی بیمار پس از عمل جراحی و استحکام مناسب از مزایای این سیمان استخوانی محسوب می‌شود.

استادیار دانشکده فنی کاسپین دانشگاه تهران خاطرنشان کرد: اگرچه، عیب بزرگ این دسته از سیمان‌های استخوانی این است که سیمان در حین عمل جراحی و با افزایش دما حین واکنش گیرش، تکه‌تکه شده و به نکروز بافت منجر می‌شود. از طرفی، عدم زیست‌فعالی و ایجاد بافت فیبروز در اطراف سیمان، به لق شدن کاشتنی با گذشت زمان منجر می‌شود. همچنین، استحکام خستگی و چقرمگی شکست پائین سیمان‌های پلی‌متیل متاکریلاتی، مشکلاتی را در پی خواهد داشت.

استفاده از نانوذرات کلسیم فسفات مشتق شده از صدف برای کنترل دما در حین گیرش این سیمان استخوانی

دکتر شهروسوند ادامه داد: برای کنترل دما در حین گیرش از نانوذرات کلسیم فسفات مشتق شده از پودر پوسته صدف استفاده شده و نانوذرات سلولزی اصلاح شده با کلسیم فسفات موجب افزایش استحکام مکانیکی سیمان استخوانی شده است. ضمن آن‌که این مواد به بهبود خواص زیست فعالی سیمان استخوانی منجر شده است که واکنش‌های التهابی را در بدن به‌شدت کاهش داده است.

وی با بیان این‌که در این پروژه برای تقویت خواص آنتی‌باکتریال سیمان استخوانی تولید شده از نانوذرات اکسید روی استفاده کردیم، تصریح کرد: با تولید این ماده در داخل کشور، نه تنها از خروج ارز از کشور جلوگیری خواهد شد، بلکه قیمت آن برای بیماران به‌عنوان مصرف‌کننده بسیار کاهش خواهد داشت و امکان دسترسی ارزان برای آن‌ها فراهم خواهد شد.

این پژوهشگر یادآور شد: این محصول پس از اخذ مجوز‌های لازم می‌تواند به‌عنوان یک محصول استراتژیک پزشکی در بخش صادرات نیز وارد شود.

دکتر شهروسوند گفت: در میان کاربرد‌ها و استفاده‌های گوناگونی که تاکنون از پلیمر‌ها به ثبت رسیده است، تولید محصولات پلیمری با کاربری اختصاصی در زمینه پزشکی و درمانی، نقطه عطفی برای این دسته از مواد به حساب می‌آید. یکی از این محصولات پلیمری، سیمان استخوانی است که موجب ارتقای سطح سلامت و کیفیت زندگی بیماران شده است.

منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)