طراحی و ساخت پلاک استخوانی کامپوزیتی تخریب‌پذیر برای شکسته‌بندی

محققان دانشگاه صنعتی اصفهان موفق به طراحی و ساخت پلاک استخوانی غیرفلزی و تخریب پذیر جهت استفاده در تثبیت شکستگی استخوان‌های بدن در نواحی تحت بار شدند.
کامپوزیت‌های پلیمر/سرامیکی تخریب‌پذیر با طراحی مناسب می‌توانند از استحکام و سفتی نزدیک به استخوان برخوردار شده و به منظور حذف پوکی استخوان و پیامدهای آن، با پیشرفت روند التیام استخوان، بار اعمالی بر آن را افزایش دهند.
بسپار به گزارش ایسنا می نویسد، انوشه زرگر، دانش‌آموخته دکتری مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان، طرحی را در قالب رساله دکتری خود با راهنمایی دکتر محمد حسین فتحی، مدیرگروه پژوهشی بیومواد و عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی مواد این دانشگاه و دکتر فرود بهمنی، عضو هیأت علمی دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان ارائه کرده است.
زرگر با اشاره به متداول بودن استفاده از پلاک‌های استخوانی فلزی جهت تثبیت شکستگی استخوان در درمان‌های جراحی ارتوپدی طی سال‌های طولانی، مشکلاتی را همچون اختلاف سفتی پلاک‌های فلزی و استخوان که منجر به ایجاد پوکی استخوان در ناحیه زیر پلاک و افزایش احتمال شکستگی مجدد آن می‌شود، از جمله مشکلات استفاده از پلاک‌های فلزی عنوان کرد.
همچنین خوردگی و سایش پلاک‌های فلزی و رهایش محصولات خوردگی ناخواسته در بدن که می‌تواند سبب ایجاد التهاب و عفونت موضعی و یا مشکلات سیستمی شود، از دیگر پیامدهای نامطلوب استفاده از پلاک‌های فلزی عنوان کرد.
وی ضرورت انجام عمل جراحی مجدد پس از اتمام دوره درمان و خارج‌سازی پلاک فلزی به منظور اجتناب از عوارض ذکر شده در روش‌های موجود، احتمال ایجاد عفونت، درد شدید، هزینه‌های سنگین جراحی مجدد و نیاز به تثبیت مجدد عضو پس از خروج پلاک فلزی با استفاده از گچ‌گیری را از دیگر مشکلات روش‌های متداول عنوان و تصریح کرد: جایگزینی پلاک فلزی با انواع غیر فلزی، از جمله راهکارهای مناسب به منظور حل این مشکلات شناخته شده است.
زرگر افزود: کامپوزیت‌های پلیمر/سرامیکی تخریب‌پذیر با طراحی مناسب می‌توانند از استحکام و سفتی نزدیک به استخوان برخوردار شده و به منظور حذف پوکی استخوان و پیامدهای آن، با پیشرفت روند التیام استخوان، بار اعمالی بر آن را افزایش دهند.
وی با تأکید بر اهمیت همزمانی بین آهنگ کاهش سفتی و استحکام پلاک با روند التیام استخوان آسیب‌دیده، به ویژگی‌های طرح خود اشاره کرد و ادامه داد: در این روش پلاک استخوانی غیر فلزی و تخریب پذیر از جنس پلی ال-لاکتیک اسید/شیشه زیست فعال جهت تثبیت شکستگی استخوان‌های طویل، طراحی، ساخت و مشخصه‌یابی شده است. زرگر، دستیابی به پلاک تخریب‌پذیر با خواص مکانیکی مناسب و نرخ تخریب کنترل شده، استحکام، سفتی کششی و خمشی نزدیک به استخوان قشری و کمی بالاتر از آن در حالت اولیه پلاک (قبل از تخریب)، برخورداری از قابلیت‌های تثبیت کنندگی و حمایت از ناحیه شکسته شده و در نتیجه آن، جلوگیری از پوکی استخوان و استحکام بیشتر استخوان پس از اتمام فرایند درمان را از دیگر ویژگی‌های این طرح عنوان کرد.
وی رهایش تدریجی یون‌های کلسیم، فسفر، منیزیم و سیلیسیم در محیط اطراف پلاک که منجر به افزایش رشد و تکثیر سلول‌های استخوان ساز و تسریع در فرایند التیام استخوان می‌شود و نیز حفظ pH محیط مجاور پلاک در محدوده فیزیولوژیک و کاهش پاسخ‌های التهابی ناشی از آن را از دیگر مشخصه‌های مهم این پلاک نوین استخوانی ذکر کرد.
دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی اصفهان در پایان اظهار امیدواری کرد که با تکمیل آزمون‌های درون تنی، شاهد جایگزینی این نوع پلاک با پلاک‌های فلزی مشابه جهت کاربرد در درمان استخوان‌های آسیب ‌دیده باشیم.
بر اساس این گزارش، از طرح ارائه شده در رساله دکتری انوشه زرگر، تاکنون چهار مقاله ISI و بیش از سه مقاله ارائه شده در کنفرانس‌های بین المللی استخراج شده است.