سیمان استخوان با قابلیت خودترمیمی ساخته شد

پژوهشگران دانشگاه فریدریش شیلر ینا با همکاری دانشگاه ورستبورگ آلمان متوجه شدند با افزودن فیبرهای کربن به سیمان کلسیم فسفات که برای تسریع بازسازی استخوان ها کاربرد دارد، میتوان قابلیت خودترمیمی برای این سیمان، ایجاد کرد.

به گزارش ایرنا به نقل از پایگاه خبری ساینس، سیمان فسفات کلسیم در شکل فعلی، معمولاً بعنوان یک ماده چسبنده به داخل شکستگی استخوان ها تزریق می شود. زمانی که این سیمان تحت فشار زیاد قرار گیرد، امکان دارد ترک بردارد. این ترک ها به مرور عمیق تر شده و در نهایت باعث شکستگی ایمپلنت می شوند. این وضعیت مشابه چیزی است که در خصوص سیمان مورد استفاده در ساختمان ها رخ می دهد. به علت این ضعف، سیمان کلسیم فسفات معمولاً در استخوان هایی مورد استفاده قرار می گیرد که در ساختار اسکلتی بدن، بار چشمگیری را متحمل نمی شوند.

اینک پژوهشگران با افزودن فیبرهای کربن به سیمان کلسیم فسفات توانستند این نقطه ضعف را از دو طریق از بین ببرند. اول اینکه فیبرهای کربن باعث افزایش تحمل بار توسط سیمان میشوند و فضای بین شکاف ها را پر می کنند و در نتیجه مانع افزایش عمق ترک ها می شوند. دوم اینکه سطح فیبرهای کربن مورد استفاده در سیمان به صورت شیمیایی فعال شده است و به محض تماس با مایعات بدن که در محل ترک‌خوردگی سیمان تجمع می کنند، یک فرایند معدنی شروع می شود که در مجاورت محل ترک، موجب تشکیل آپاتیت می شود. آپاتیت نوعی ماده معدنی فسفاتی است که سنگ بنای استخوان ها محسوب می شود.

پژوهشگران امیدوارند بعد از تکمیل این تحقیقات بتواند نسل جدیدی از سیمان استخوان را تولید کنند که برای بازسازی مجموعه بزرگی از استخوان های بدن من جمله استخوان هایی که در ساختار اسکلتی متحمل بار سنگین و دائمی میشوند، کاربرد داشته باشد.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Scientific Reports منتشر شده است.