روش ابداعی محققان ایرانی برای کنترل شکل و اندازه ماده کاربردی در مهندسی بافت

به گزارش پایگاه خبری تحلیلی بیرجندرسا به نقل از ایسنا، دکتر فاطمه مهندس، دانش آموخته‌ی شیمی از دانشگاه کاشان و محقق طرح در این باره اظهار کرد: هیدروکسی آپاتیت یک ماده‌ی زیست‌فعال، زیست‌سازگار و پرمصرف برای تهیه‌ی انواع ایمپلنت‌ها (مواد مصنوعی کاشتنی در بدن) است. همچنین کامپوزیت‌های پلیمری این ماده برای تهیه‌ی داربست‌های زیستی در مهندسی بافت کاربرد چشمگیری دارند. در سیستم‌های حمل ژن‌ها و داروها، از هیدروکسی آپاتیت به دلیل دارا بودن گروه‌های عاملی فعال، بسیار استفاده می‌شود.

وی یادآور شد: لازم به ذکر است که این ماده زیست‌تخریب‌پذیر بوده و هیچ گونه سمیتی برای بدن ندارد. از موارد مصرف دیگر آن می‌توان به تهیه‌ی کاتالیست‌های هتروژن با عملکرد و بازده بالا اشاره کرد. در کنار این کاربردها، این ماده به دلیل دیرگداز بودن در تهیه ادوات دیرسوز، مانند لباس‌های ضد حریق نیز استفاده می‌شود.

محقق طرح تصریح کرد: با توجه به کاربردهای گسترده، تاکنون روش‌های متعددی برای تهیه‌ی این ماده گزارش شده است، ولی در این تحقیق سعی شده است تا با کمک یک روش ساده، بتوان شکل و اندازه‌ی ذرات هیدروکسی آپاتیت را در ابعاد نانومتری کنترل کرد. همچنین دما و زمان واکنش در این روش نسبت به روش‌های دیگر پایین است.

مهندس با بیان این که کنترل شکل و اندازه‌ی نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت، هدف اصلی این کار تحقیقاتی بود، گفت: تاکنون برای تحقق این هدف، از روش‌ها و مواد فعال سطحی (سورفکتانت) مختلفی استفاده شده است، ولی در این روش ما با استفاده از ترکیبات آلی باز-شیف توانستیم نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت شامل نانومیله‌ها و نانوذرات را تهیه کنیم.

وی افزود: استفاده از ترکیبات باز-شیف برای کنترل شکل و اندازه‌ی نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت تاکنون گزارش نشده بود. به همین منظور گروه تحقیقاتی ما با راهنمایی‌های پروفسور مسعود صلواتی نیاسری به‌ طور موفقیت آمیزی از این ترکیبات استفاده کرد.

محقق طرح خاطرنشان کرد: نتایج حاصل از‌ شناسایی محصول نشان می‌دهد که مواد سنتز شده از خلوص و راندمان بالایی برخوردارند. همچنین بررسی‌های فعالیت زیستی نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت تهیه شده با این روش حاکی از این است که نانوساختارهای یک‌بعدی (نانومیله‌ها) فعالیت زیستی بیشتری در مقایسه با نانوساختارهای صفر‌بعدی (نانوذرات) دارند.

وی اظهار کرد: در این پژوهش برای بررسی اثر ترکیبات باز-شیف روی محصول، واکنش تهیه‌ی هیدروکسی آپاتیت در غیاب ترکیبات باز-شیف نیز انجام شد. نتایج تصاویر TEM و الگوهای XRD نشان می‌دهد که به دلیل عدم استفاده از ترکیبات باز-شیف میزان کلوخه‌ای شدن و بهم چسبیدن ذرات بسیار بوده و از طرفی میزان بلورینگی محصول نیز به شدت کاهش یافته است. بنابراین ترکیبات باز-شیف نقش مهمی در تهیه نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت دارند.

مهندس با اشاره به قابلیت تجاری‌سازی این پژوهش، به دلیل عدم نیاز به دستگاه‌های پیچیده، تصریح کرد: در بعضی از کاربردهای تخصصی هیدروکسی آپاتیت، نیازمند استفاده از این محصول به شکل نانوذرات و در بعضی موارد نانومیله‌ها هستیم. به کمک این طرح و با توجه به ساختار ترکیبات باز-شیف قادر هستیم تا شکل محصول یعنی نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت را پیش‌بینی کنیم. بنابراین با استفاده از یک روش هدفمند برای تهیه‌ی انواع نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت در هزینه، زمان و انرژی صرفه‌جویی می‌شود.