پرینت سه بعدی (تولید افزایشی) آهن متخلخل زیست تخریب پذیر
Additively manufactured biodegradable porous iron (6 July 2018)
اخیراً، تولید افزایشی بایومواد فلزی متخلخل، به عنوان یک روش مهم برای بهبود بازسازی استخوان مطرح شده است که تلفیقی از خواص ایده آل برای بازسازی استخوان را ایجاد می کند. طراحی هندسی بایومواد متخلخل پرینت سه بعدی شده، را می توان کنترل کرده و اختصاصی نمود که سپس می توان از این ویژگی بهره برد تا خواص مکانیکی استخوان را به صورت کامل تقلید و پیاده سازی کرد، جدایش و رشد سلولی را همراه کرد و در نهایت می توان بازسازی استخوان را بهبود بخشید. تا کنون، بیشتر بایومواد متخلخل فلزی پرینت سه بعدی شده، از مواد خنثی (از نظر زیستی) مانند آلیاژهای تیتانیم، تیتانیم خالص، فولاد ضدزنگ، تانتالیم، نیتینول، و کبالت-کروم، ساخته می شدند. مخدودیت آن ها این است که آن ها به صورت دائمی به عنوان یک شی خارجی در داخل بدن باقی می مانند که می تواند منجر به واکنش های التهابی موضعی مزمن و سوزش دائمی فیزیکی گردد. در نتیجه این مواد به جراحی ثانویه نیاز دارند و بازسازی استخوان نیز توسط آن ها تکمیل نمی شود.
به منظور رفع این مشکلات و نیز معرفی یک مادۀ ارزان و سازگار با بدن، در مقاله ای بسیار مهم که در مجله Acta Biomaterialia منتشر شده است، محققین توانسته اند برای نخستین بار، آهن متخلخل با نظم هندسی را از طریق پرینت مستقیم فلز (DMP) تولید کنند. همچنین یک مطالعه جامع بر روی رفتار زیست تخریب پذیری آزمایشگاهی، عملکرد الکتروشیمیایی، خواص مکانیکی وابسته به زمان، و زیست سازگاری داربست ها، انجام شده است. خواص مکانیکی آهن متخلخل پرینت سه بعدی شده، پس از 28 روز تخریب زیستی در حد استخوان میله ای بوده است. نتایج این مطالعه نشان داد که روش پرینت مستقیم فلز می تواند برای افزایش مساحت سطح و کاهش اندازه دانه بایومواد فلزی متخلخل به کار رود. همچنین مشخص شد که این ایمپلنت ها دارای خواص مکانیکی تقلید کننده از استخوان، نرخ تخریب بیشتر، سازگاری زیستی معقول با سلول هستند که در نتیجه از این پس، می توان مواد زیست تخریب پذیر پایه آهن را در کاربردهای زیستی آتی، بیشتر مورد توجه قرار داد.
DOI: 10.1016/j.actbio.2018.07.011
گروه علمی و پژوهشی مهندسی و علم مواد (MatRes)
