کاشت مفصل ران پلیمری با روکش نانو

فيلم‌هاي نانومقياسي که در موسسه فناوري ماساچوست ساخته شده‌اند، مي‌توانند با خلق يک پيوند قوي بين کاشت و استخوان بيمار، رشد استخوان را تقويت كنند.
بسپار به گزارش ايسنا می نویسد، مفصل‌هاي مصنوعي ران از يک توپ فلزي روي يک ميله تشکيل مي‌شوند که لگن و استخوان ران را به هم وصل مي‌کنند. اين توپ در داخل يک فنجان پلاستيکي که درون گودي مفصل متصل شده است، مي‌چرخد.
بطور مشابه، زانوهاي مصنوعي از بشقابک‌ها و ميله‌اي که امکان حرکت استخوان ران و درشت ني را ممکن كند، تشکيل شده‌اند. براي ايمني کاشت، جراحان از سيمان استخواني (پليمري که به هنگام سفت شدن شبيه شيشه مي‌شود) استفاده مي‌کنند. در بعضي از موارد اين سيمان ترک بر مي‌دارد و کاشت از استخوان جدا مي‌شود و باعث دردهاي مزمن و از دست رفتن تحرک بيمار مي‌شود.
اين روکش جديد شامل يک لايه بسيار نازک از 100 نانومتر تا يک ميکرومتر است و از لايه‌هايي از مواد تشکيل شده که باعث تقويت رشد سريع استخوان مي‌شوند. يکي از اين مواد هيدروکسي آپاتيت، يکي از مولفه‌هاي طبيعي استخوان است و از کلسيم و فسفات تشکيل شده است. اين ماده سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي را از مغز استخوان جذب مي‌کند و واسطه‌اي براي شکل‌گيري استخوان جديد ايجاد مي‌کند. لايه بعدي يک فاکتور رشد آزاد مي‌کند که باعث تحريک سلول‌هاي مزانشيمي جهت تبديل به سلول‌هاي توليدکننده استخوان به نام سلول‌هاي استخوان‌ساز مي‌شود.
همين که استخوان‌سازها تشکيل مي‌شوند، شروع به توليد استخوان جديد براي پر کردن فضاي خالي اطراف کاشت مي‌کنند و باعث چسبيدن آن به استخوان قبلي شده و نياز به سيمان استخواني را برطرف مي‌کنند. داشتن بافت‌هاي سالم در آن فضاهاي خالي باعث خلق يک پيوند محکم‌تر شده و بطور زيادي خطر عفونت‌هاي باکتريايي را در اطراف کاشت کاهش مي‌دهد.
اين پژوهشگران مي‌گويند: هنگامي که از سيمان استخواني استفاده مي‌شود، فضاي مرده‌اي بين استخوان قبلي و ميله‌ي کاشت ايجاد مي‌شود که در آن رگ‌هاي خوني وجود ندارد. اگر باکتري‌ها در اين فضا کولونه شوند، شروع به تکثير مي‌کنند؛ زيرا سيستم ايمني قادر به رسيدن به آنها و تخريب آنها نيست. چنين روکشي مي‌تواند از بروز چنين اتفاقي جلوگيري کند.
اين گروه مي‌تواند ضخامت اين فيلم و مقدار فاکتور رشد آزاد شده را با استفاده از روشي که آرايش لايه- به- لايه خوانده مي‌شود کنترل کند که در آن مولفه‌هاي مطلوب به صورت لايه‌اي تا جايي که ضخامت و ترکيب دارويي مطلوب بدست آيند، ايجاد مي‌شوند.