کشف بزرگ دانشمندان ژاپنی در حوزه ایمپلنت

به گزارش پایگاه خبری پزشکان و قانون (پالنا)، دانشمندان دانشگاه پزشکی و دندانپزشکی توکیو ژاپن دریافتند که واکنش حاصل از این روش با یون‌های صحیح موجود در مایع خارج سلولی به بدن امکان تشخیص آن را می‌دهد. این کار ممکن است به نسل جدید ایمپلنت‌های پزشکی منجر شود که ماندگاری بیشتری دارند.

تیتانیوم به‌دلیل استحکام بسیار خوب و مقاومت در برابر خوردگی، به‌طور معمول در ایمپلنت‌های پزشکی و دندانی استفاده می‌شود.

با گذشت زمان، پزشکان متوجه شده‌اند که بیماران با ایمپلنت‌های تیتانیوم، زمانی که یک ماده خارجی در داخل بدن قرار می‌گیرد، واکنش ایمنی کمتری نسبت به حالت عادی ایجاد می‌کنند. این امر بر اساس زیست سازگاری تیتانیوم توضیح داده شده است. این زیست سازگاری ممکن است مشکلی ایجاد کند مانند زمانی که پیچ‌های ساخته شده از آلیاژهای تیتانیوم پس از کاشت طولانی‌مدت در بافت استخوان بیش از حد جذب می‌شوند و باعث می‌شود بعدها برداشتن آنها دشوار باشد.

با وجود مطالعات متعدد در مورد واکنش‌های بیولوژیکی با مواد کاشته شده، دلیل زیست سازگاری تیتانیوم هنوز به‌خوبی شناخته نشده است به همین دلیل توضیح کامل‌تری در مورد خواص سطحی که این ویژگی‎‌ها را به تیتانیوم می‌بخشد، ضروری است.

اکنون گروهی از محققان به رهبری دانشگاه پزشکی و دندانپزشکی توکیو، دیسک‌های نازکی از تیتانیوم را در محلولی حاوی یون‌هایی تقلیدی از مایع خارج سلولی بدن همچنین در سالین آزمایش کرده‌اند. آنان مقدار جریان فوتوالکتریک تولیدی را وقتی نور با طول موج‌های مختلف بر روی دیسک‌ها روشن می‌شود، اندازه‌گیری کردند.

آنان همچنین طیف‌سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس را برای مشخص کردن لایه‌های غیرفعالی که به‌طور طبیعی روی سطح تیتانیوم وجود داشتند، انجام دادند.

محقق اول، سئونگ چول کیم بیان کرد: غشاهای غیرفعال از یک لایه بسیار نازک دی‌اکسید تیتانیوم "TiO2" حاوی مقادیر کمی تری‌اکسید تیتانیوم و اکسید تیتانیوم، گروه‌های هیدروکسیل و آب تشکیل شده است. حین پلاریزاسیون در هنکس "محلول نمکی متعادل از نمک‌های غیرآلی" یون‌های کلسیم و فسفات وارد فسفات کلسیم شدند یا آن را تشکیل دادند اما در سالین تشکیل نمی‌شدند. فسفات کلسیم نیز بسیار راحت‌تر تشکیل می‌شود که می‌تواند به کاهش پاسخ جسم خارجی کمک کند.

تاکائو هاناوا، محقق دیگر این تحقیق می‌گوید: واکنش‌پذیری تیتانیوم با مقاومت به خوردگی بالا، همان‌طور که در این آزمایش با ساختار نوار الکترونیکی آن آشکار شد، یکی از دلایل اصلی زیست سازگاری عالی آن در میان فلزات است.

نتایج این تحقیق ممکن است منجر به ساخت ایمپلنت‌های ایمن‌تر و ارزان‌تر برای تعویض مفصل لگن یا ایمپلنت‌های دندانی شود زیرا تیتانیوم نسبتا کمیاب و گران است.

این مقاله در مجله Science and Technology of Advanced Materials به‌عنوان "ساختارهای نواری لایه‌های غیرفعال روی تیتانیوم در مایعات زیستی شبیه‌سازی‌شده تعیین‌شده توسط پاسخ فوتوالکتروشیمیایی: اصل حاکم بر زیست سازگاری" منتشر شده است. ایسنا