بهبود بازسازی مفصل عضلانی با پوشش نانو مواد
یافته های اخیر محققان نشان داد كه آلیاژ تیتانیوم با پوشش نانومواد، بازسازی مفصل عضلانی را بهبود می بخشد.
به گزارش خبرگزاری صداو سیما، در این فناوری از نانولوله های كربنی و موادنانوحفره ای استفاده شده است. عیب اولیه درمان جایگزینی كامل مفصل (TJR) از دست دادن حیاتی عضله اسكلتی متصل به پروتز های مفصلی فلزی است كه منجر به تشكیل بافت اسكار فیبری می شود كه در نهایت موجب اختلال عملكرد حركتی می شود. فناوری مهندسی بافت ممكن است در رسیدگی به این موضوع كمك كند.
بر اساس این گزارش، مقاله ای كه در مجله ACS Nano منتشر شده است، ساخت یك حامل دو لایه مكانیكی رشد (MGF)، یك ایزوفرم جایگزین فاكتور رشد شبه انسولین-1 (IGF-1) را تشریح می كند.
حامل دولایه MGF از یك داربست آلیاژی متخلخل تیتانیوم پوشیده شده با نانوذرات سیلیكا مزوپور (MSNs) و نانولوله های كربنی (CNTs) از طریق رسوب الكتروفورتیك (EPD) ساخته شده است. پوشش دو لایه یك توپولوژی نانوساختار با بارگذاری عالی MGF و عملكرد رهایش طولانی از طریق پیوند كووالانسی را به نمایش گذاشت.
مطالعات درون تنی روی داربست های ساخته شده نشان داد كه این ساختار رشد عضلانی را ارتقا می دهند و خواص مكانیكی عضله، تعدیل ایمنی و مهاجرت سلول ها را بهبود می بخشند.
بنابراین، داربست های آلیاژ تیتانیوم MSN و پوشش دهی شده با CNT ساخته شده با MGF به عنوان یك پلت فرم قوی برای بازیابی عملكرد حركتی مفاصل كاشته شده مانند مفصل طبیعی با بازسازی ماهیچه های اطراف پروتز ارائه شد.
اختلال در عملكرد حركتی به دلیل از دست دادن اتصال بین پروتز ها و بافت عضلانی شكایت شایع بیماران پس از TJR است. بنابراین، بازسازی عضلات اطراف پروتز می تواند به بازیابی عملكرد حركتی طبیعی مفصل كمك كند.
آلیاژ تیتانیوم بهترین راه حل برای رفع نگرانی های فوق در نظر گرفته می شود و می تواند با الزامات زیبایی شناختی و عملكردی تضمین شده توسط ایمپلنت مطابقت داشته باشد. آلیاژ تیتانیوم مقادیر پایینی از مدول یانگ را نشان می دهد و دامنه وسیعی از خواص را دارد.
MSN ها دارای قطر منافذ قابل تنظیم، مساحت سطحی بالا، حجم منافذ زیاد و زیست سازگاری عالی هستند و از این رو به عنوان كاندید های امیدواركننده برای ارائه عوامل درمانی شناخته می شوند.

با این حال، چند مطالعه بر اساس داربست های آلیاژ تیتانیوم متخلخل پوشش داده شده با MSN به شكنندگی MSN اشاره كرده است. از طرفی CNT ها در مقایسه با سایر الیاف تقویت كننده دارای استحكام و مدول الاستیك بالایی هستند.
در كار حاضر، نانولوله های كربنی به عنوان الیاف تقویت كننده برای كاهش فشار بین آلیاژ تیتانیوم و MSN در MSN ها گنجانده شده اند. ادغام CNT ها و MSN ها در آلیاژ تیتانیوم باعث بهبود رفتار بیومكانیكی شده و ظرفیت بارگذاری بیومولكول كافی را به ارمغان می آورد.
بنا بر اعلام پایگاه خبری فناوری نانو ایران، در این پروژه، آلیاژ تیتانیوم متخلخل چاپ شده سه بعدی با یك لایه CNT-MSN از طریق روش EPD پوشش داده شد و به دنبال آن MGF به داخل MSN ها بارگزاری شد كه این كار از طریق پیوند كووالانسی با كمك 1-اتیل-3- (3- دی متیل آمینو پروپیل) كربودی ایمید هیدروكلراید (EDC) و N-hydroxysuccinimide (NHS) انجام شد. این كار به دستیابی به رهاسازی طولانی مدت و آهسته در داربست ها كمك كرد.