دانشمندان با تركیب آلیاژ های فلزی مورد استفاده برای ایمپلنت های پزشكی آزمایش كرده اند و به پیشرفت قابل توجهی دست یافته اند كه منجر به تولید یك ماده زیستی با انعطاف پذیری و مقاومت در برابر سایش طراحی شده است.

آلیاژ فوق الاستیك جدید تیم تحقیقاتی بر برخی از مسائل ایمنی كلیدی غلبه كرده و نوعی بازیابی فشار و دوام مورد نیاز برای توقف های طولانی مدت در بدن انسان را ارائه می دهد.

آلیاژ فلزی جدید دست ساز دانشمندان دانشگاه توهوكو ژاپن است كه به بررسی برخی از مسائل كلیدی پیرامون مواد زیستی كه در حال حاضر برای ایمپلنت های پزشكی استفاده می شود، پرداخته اند. این ها ممكن است به عنوان بخشی از جایگزینی مفصل ران یا زانو استفاده شوند، اگرچه مواد فلزی مورد استفاده امروزه سفت تر از استخوان هستند كه می تواند منجر به آتروفی استخوان یا از دست دادن تراكم استخوان شود. در همین حال، مواد منعطف تر، مقاومت در برابر سایش خود را در طول زمان از دست می دهند.

آلیاژ های فلزی فوق الاستیك موجود كه معمولاً در استنت ها و سیم های ارتودنسی مورد استفاده قرار می گیرند، به عنوان راهی برای عبور از این خط بین دوام و انعطاف پذیری نشان داده اند، اما آن ها حاوی نیكل هستند كه خطر واكنش های آلرژیك را به همراه دارد. دانشمندان نتوانسته بودند نسخه هایی بدون نیكل تولید كنند تا اینكه آلیاژ فوق الاستیسیته فعلی را ارائه دادند.

این طراحی شامل تمركز بر ایده ای است كه به عنوان مدول یانگ شناخته می شود، كه معیاری است برای اینكه چگونه یك ماده می تواند به راحتی كشیده شود و تغییر شكل دهد، همانطور كه ساختار كریستالی آن تعیین می شود. یك ماده انعطاف پذیر دارای مدول یانگ پایین و یك ماده سفت دارای مدول یانگ بالا است. این تیم به دنبال كاهش فاصله مدول یانگ بین استخوان انسان و فلز مورد استفاده برای ایمپلنت های پزشكی بود.

این آزمایش ها منجر به ایجاد یك آلیاژ فوق الاستیك جدید انعطاف پذیر و سخت مبتنی بر كروم شد كه نرخ بازیابی خم شدگی دو برابر آلیاژ های تجاری نیكل-تیتانیوم را در 17 درصد نشان داد. در عین حال، مدول یانگ بسیار كم بود، با آلیاژی كه انعطاف پذیری مشابه استخوان انسان را ارائه می كرد.

یكی از محققان گفت: ما می دانستیم كه كروم دارای مقاومت خورنده قوی است، اما الاستیسیته بالا، انعطاف پذیری و مقاومت سایشی قابل توجه مواد مبتنی بر كبالت كروم ما را شگفت زده كرد.

دانشمندان به این نتیجه رسیدند كه این ماده زیستی جدید یك انتخاب امیدواركننده برای كاربرد های زیست پزشكی است.

این تحقیق در مجله Advanced Materials منتشر شد.

منبع: سایت نیواطلس منتشره از دانشگاه توهوكو