بررسی خواص مکانیکی و زیستی داربست های پلیمر- اکسیدهای آنتروپی بالا تولید شده به روش پرینتر سه بعدی
دکتر تقی اصفهانی- عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی اصفهان- دانشکده فنی مهندسی گلپایگان- گروه مهندسی مواد
امروزه ترمیم بافت و/ یا جایگزینی آن یکی از معضلات اساسی در حوزه سلامت می باشد که شدیدا برروی کیفیت زندگی بیمار تاثیرگذار است. اگرچه تلاشهای زیادی برای یافتن موثرترین درمان توسط دانشمندان و محققین صورت گرفته است ولی هنوز نیاز به روشهای جدید برای برطرف کردن محدودیتهای روش های موجود و قدیمی می باشد. در سالهای گذشته امکان کشت سلولها در خارج از بدن فراهم شده ولی فناوری رشد شبکه های سه بعدی با هدف جایگزینی آن به جای بافت آسیب دیده اخیرا میسر گردیده است. مهندسی بافت یک علم بین رشته ای است که علم مهندسی مواد و زیست پزشکی رابه کار می گیرد تا جایگزینهای بیولوژیک را توسعه دهد و شرایط ترمیم، حفظ یا بهبود عملکرد بافت را باعث گردند. به طور مثال می توان گفت در مهندسی بافت از داربستها برای تولید بافتهای دارای عملکرد مشخص استفاده می شود. ساخت داربستها به روشهای مختلف صورت می گیرد ولی اخیرا تکنولوژی پرینتر سه بعدی در تولید بافت بیولوژیکی معرفی و به کار گرفته شده است. در این روش ساختارهای پرینت شده و سه بعدی با ابعاد، اندازه، استحکام کافی و طولانی مدت و مناسب برای کاشت در بدن انسان تولید می شود. در این روش به کمک نرم افزارهای سه بعدی ساختارهای سه بعدی طراحی و طبق شکل و ابعاد بافت واقعی چاپ و تولید می شوند. این داربستهای تولیدی معمولا کامپوزیتی بوده که زمینه آن یک پلیمر زیستی و تقویت کننده آن یک سرامیک می باشد. از آنجایی که پلیمرها خواص مکانیکی ضعیفی دارند نیاز است سرامیک مورد استفاده ضعف مکانیکی بخصوص استحکام کششی و فشاری، مقاومت به سایش و … را بهبود ببخشد. تا به حال عمدتا سرامیکهای سنتی برای این کار استفاده می شده است و تا حدودی نیازهای داربستها را برطرف کرده است. از آنجایی که امروزه سرامیکهای پیشرفته خواص برتر خود را در مقایسه با سرامیکهای سنتی و معمول نشان داده اند این امکان وجود دارد تا بتوان از سرامیکهای پیشرفته همچون اکسیدهای آنتروپی بالا که قابلیت زیستی دارد در داربستها استفاده نمود تا بتوان داربستهای با خواص بهتر را بدست آورد. علاوه بر بهبود خواص مکانیکی می توان از خواص زیستی عناصر تشکیل دهنده آن استفاده نمود تا روند بهبودی منطقه تحت تاثیر بافت را تسریع کرد تا از عواملی همچون پس زده شدن بافت جایگزینی و / یا عفونت جلوگیری کرد.
در این طرح روشهای طراحی، سنتز و تولید اکسیدهای آنتروپی بالا زیستی به پژوهشگران آموزش و سپس روشهای تولید داربستهای کامپوزیتی به کمک پرینترهای سه بعدی آموزش داده می شود. هدف اصلی بکارگیری دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد، مهندسی پزشکی و مهندسی مکانیک در طراحی و ساخت داربست پلیمر- اکسید آنتروپی بالا به روش پرینتر سه بعدی می باشد.
