اخبار

اصلاح سطح استخوان‌های مصنوعی با نانوپوشش‌ها توسط محققان دانشگاهی

بسپار می نویسد، محققان کشورمان به کمک نانوپوشش تیتانیا موفق به اصلاح و بهبود خواص مواد قابل کاشت در بدن شدند، در واقع استفاده از این نانوپوشش سبب افزایش استحکام، سختی و مقاومت سایشی و عمر مفید استخوان‌های مصنوعی در بدن می‌شود.
به گزارش ایسنا، دکتر قادر فرجی، عضو هیأت علمی دانشگاه تهران و محقق طرح اظهار کرد: ابزار و مواد پزشکی در اندازه و شکل‌های گوناگون و با استفاده از مواد مختلفی ساخته می‌شوند. طراحی و ساخت این مواد نیازمند در نظر گرفتن معیارهای بسیار دقیقی است. فولاد ضد زنگ و بویژه فولاد ضد زنگ ۳۰۴، از رایج‌ترین مواد مورد استفاده در این زمینه است.

به گفته‌ی فرجی، فولاد ضد زنگ ۳۰۴، در اثر لایه‌ی غیر فعال سطحی، از مقاومت خوردگی بسیار خوبی برخوردار است. با این حال، زمانی که در معرض برخی مایعات خورنده قرار می‌گیرد، در حضور یون‌های هالید، دچار خوردگی‌های موضعی می‌شود. همچنین سختی و مقاومت سایشی سطحی پایین، در بسیاری از موارد باعث محدودیت استفاده از آن می‌شود.

وی گفت: در این طرح، با استفاده از پوشش نازکی از جنس نانولوله‌های دی اکسید تیتانیوم (TiO2)، تلاش شده تا سطح فولاد ضدزنگ ۳۰۴ اصلاح شود. این کار با هدف کاهش ضریب اصطکاک و افزایش خواص مکانیکی این ماده‌ی پرکاربرد در حوزه‌ی پزشکی صورت گرفته است.

فرجی در خصوص مزایای این طرح عنوان کرد: طبق نتایج حاصل شده می‌توان گفت که عمر استخوان (استخوان مصنوعی) با استفاده از این پوشش به طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت. افزایش استحکام, سختی و مقاومت سایشی باعث بهبود عملکرد و افزایش عمر مفید استخوان‌های مصنوعی و در نتیجه کاهش هزینه در طول زمان می‌شود. استفاده از این پوشش در ساخت ابزارهای مختلف پزشکی و بویژه ساخت ایمپلنت‌ها و استخوان‌های مصنوعی مورد توجه قرار خواهد گرفت.

به گفته‌ی این محقق، جهت دستیابی به این اهداف، ابتدا تیتانیوم خالص بر روی فولاد ضد زنگ ۳۰۴ با روش رسوب بخار فیزیکی( PVDMS) پوشش داده شده است. سپس نانولوله‌های دی اکسید تیتانیوم با روش آندایزینگ در محلول الکترولیت فلورید آمونیوم بر سطح تیتانیوم ایجاد شد. پوشش تیتانیوم آندایز شده در دماهای مختلف، در اتمسفر گاز نیتروژن تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. در این مرحله، لایه‌ی نازک نانولوله‌ها بر روی فولاد ضد زنگ ۳۰۴ شکل گرفته است. برای مشخصه‌یابی از تجهیزات مختلفی شامل دستگاه آزمایش نفوذ در مقیاس نانو (nanoindentation) و دستگاه آزمون خراش (scratch) استفاده شده است. همچنین جهت مشاهده‌ی نانولوله‌ها از میکروسکوپ الکترونی عبوری و روبشی استفاده شده است.

وی تصریح کرد: نتایج حاکی از آن است که پس از ایجاد پوشش نانولوله دی اکسید تیتانیوم در سطح فولاد ضد زنگ ۳۰۴، سختی سطحی و مدول الاستیسیته به میزان چشمگیری افزایش یافته است. از طرفی ضریب اصطکاک سطح کاهش و عمر بستر افزایش یافته است.

این کار پژوهشی با همکاری دکتر قادر فرجی، عضو هیأت علمی دانشگاه تهران، دکتر عرفان ذال نژاد و دکتر شمشیربند از اعضای هیأت علمی دانشگاه مالایا در مالزی و دکتر عبدالمجید حمودا، عضو هیأت علمی دانشگاه قطر صورت گرفته و نتایج آن در مجله‌ی Ceramics International منتشر شده است.

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا