Daha İyi Ortopedik İmplantlar İçin Biyoaktif Kaplamalar Geliştirmek
Biyoaktif kaplamalar, özellikleri sağlık için iyi olan biyolojik bir tepkiyi indüklediğinden, dizler veya kalçalar gibi implantların başarısında hayati bir rol oynar.
Institut National de la recherche scientifique’den (INRS) doktora öğrencisi Imran Deen ve Profesör Federico Rosei, kemik dokusunu taklit eden bir kaplama üzerinde çalışıyorlar.
Profesör Rosei, “Geleneksel metal, seramik veya polimer implantlar sınırlı biyoaktif özelliklere sahiptir. İyileşme süreci uzun olabilir ve reddedilme riski daha yüksek olabilir.
Uyumluluğu ve entegrasyonu destekleyen yeni nesil implant malzemelerinin geliştirilmesi çok önemlidir” dedi.
Biyoaktif Malzemeler
Araştırma ekibi, üç biyoaktif malzemeye dayalı son teknoloji bir kaplama üzerinde çalışıyor. Karides kabuklarında bulunan kitosan antimikrobiyal özelliklere sahiptir. Kemiğin organik bileşeni olan kolajen, hücre göçünü ve büyümesini kolaylaştırır.
Bakır katkılı fosfat cam, kan damarı oluşumunu ve kemik rekonstrüksiyonunu uyarır. Doktora öğrencisi öğrenci Imran Deen “Bu tür kaplamaları biriktirme yeteneği, özel biyolojik özelliklere sahip implantlar yapma potansiyeline izin verir.
Bu kaplamalar daha iyi implant-konak etkileşimleri sağlayabildiğinden biyomedikal uygulamalar için umut vaat ediyor” dedi.
Yenilikçi Bir Biriktirme Yöntemi
Ekip, kaplamayı yapmak için elektroforetik biriktirme kullanıyor. İmplant, üzerine biyoaktif malzeme parçacıklarının biriktiği ve bir tabaka oluşturan bir elektrot görevi görür. Yöntem, biyoaktif malzemelerin yapısına ve özelliklerine zarar vermez, ve şu anda kullanılan diğer
biriktirme proseslerinden farklı olarak, pahalı ekipman gerektirmeden standart ortam sıcaklığında ve basıncında ve karmaşık şekiller üzerindeki kullanılabilir.
Biriktirme belirli uygulamalara kolayca uyarlanabildiğinden süreç de çok yönlüdür. Örneğin teknik, hidrofilik ve antimikrobiyal kaplamalara, kemik yüzeyinin yeniden yapılandırılmasına
veya biyolojik ve kimyasal olarak inert olan kaplamalara uygulanabilir.
Ürün, koroner veya venöz stentler üretmek için, kemik nakillerinde veya tıbbi ortamlarda bakterilerin ve dolayısıyla biyolojik enfeksiyonların bulaşmasını önlemek için kullanılabilir.
Bir sonraki adım, kavram kanıtını özellikle biyolojik olarak doğrulamak için ek çalışmalar yapmaktır. Bu tip kaplama klinik uygulamalarda kullanılmadan önce, kaplamanın yüzeyindeki hücre çoğalmasının ölçülmesi ve in vivo doku yapışmasının değerlendirilmesi gerekir.
Çalışma, Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi, Kanada Araştırma Başkanları, UNESCO Enerji Dönüştürme, Koruma ve Depolama için Malzeme ve Teknolojiler
Kürsüsü (MATECSS) ve Çin Elektronik Bilimi ve Teknolojisi Üniversitesi’nden fon aldı.
Kaynak:
Materials provided by Institut national de la recherche scientifique- INRS. Original written by Audrey-Maude Vézina.
Journal Source: Imran Deen, Gurpreet Singh Selopal, Zhiming M. Wang, Federico Rosei. Electrophoretic deposition of collagen/chitosan films with copper-doped phosphate glasses for orthopaedic implants. Journal of Colloid and Interface Science, 2022; 607: 869 DOI: 10.1016/j.jcis.2021.08.199 Institut national de la recherche scientifique – INRS. “Developing bioactive coatings for better orthopaedic implants.” ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211222084027.htm (accessed January 4, 2022).
