علم سرامیک

به گزارش سرویس دانش و فناوری برنا، پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس موفق به اصلاح پوشش‌های بیواکتیو شدند.

محققان گروه خوردگی و حفاظت مواد دانشکده فنی مهندسی دانشگاه تربیت مدرس، طی پژوهشی موفق به تولید موادی شدند که به رسوب هیدروکسی آپاتایت بر روی سطح کمک می‌کند تا یک سرامیک کامپوزیتی مصنوعی با خواص فیزیکی مشابه با خواص استخوان ایجاد شود.

امروزه، همزمان با پیشرفت‌های پزشکی، تولید سطوح زیستی با استفاده از پوشش‌های بیواکتیو جهت تولید محصولات پزشکی و ایمپلنت‌هایی که به شکل‌گیری استخوان کمک می‌کنند، مورد توجه قرار گرفته است.

مصطفی میلانی، کارشناس ارشد مهندسی مواد گرایش خوردگی و حفاظت مواد با اشاره به ویژگی‌های ایمپلنت‌ها گفت: مهمترین ویژگی ایمپلنت‌ها مقاومت به خوردگی آنها در محیط بدن موجود زنده است. همچنین ایمپلنت‌ها باید غیر سمی بوده و حساسیت ایجاد نکنند، در عین این‌که به رشد سلول‌های محافظ بدن و یاخته‌های بیگانه‌خوار و بافت محل آسیب کمک کنند و دارای خواص مکانیکی خوبی باشند.

وی در ادامه به اهمیت جایگاه فولاد زنگ‌نزن در عرصه تولید ایمپلنت‌ها اشاره کرد و افزود: فولاد زنگ‌نزن به دلیل اقتصادی بودن و مقاومت در برابر خوردگی در این زمینه مورد توجه قرار گرفته، اما تولید یک سطح بیواکتیو در مورد فولاد زنگ‌نزن نیازمند انجام یکسری عملیات سطحی است؛ بنابراین در این پروژه سعی شد با استفاده از روش سل ژل یک پوشش بیواکتیو از جنس SiO۲-CaO-P۲O۵-ZrO۲ بر روی زیر لایه فولاد زنگ نزن ایجاد و سپس خواص این پوشش بررسی شود.

میلانی در خصوص هدف این تحقیق اظهار کرد: نکته قابل توجه این است که پوشش‌های SiO۲-CaO-P۲O۵ قبلا نیز مورد استفاده قرار گرفته بودند، اما در این پروژه سعی شد تاثیر اکسید زیرکونیوم بر روی این نوع پوشش‌ها بررسی شود. هدف از این تحقیق، تولید موادی است که به رسوب هیدروکسی آپاتایت بر روی سطح کمک کند تا یک سرامیک کامپوزیتی مصنوعی با خواص فیزیکی مشابه با خواص استخوان ایجاد شود.

وی تصریح کرد: مهمترین نکته‌ای که مورد بررسی قرار گرفت، میزان بیواکتیویته پوشش‌های تولید شده به این روش است. این کار با غوطه‌وری نمونه در محلول مشابه پلاسمای بدن(SBF) انجام و تشکیل هیدروکسی آپاتایت به وسیله آنالیزهای XRD و FTIR بررسی شد. همچنین خواص میکروساختاری و خوردگی پوشش بوسیله SEM و روش پلاریزاسیون دینامیکی مورد بررسی قرار گرفت.

میلانی در پایان خاطرنشان کرد: بر این اساس بهترین خواص بیواکتیویته در ترکیب ۵۲.۵SiO۲-۳۶CaO-۷.۵ZrO۲-۴P۲O۵ (درصد اتمی) مشاهده شد. همچنین اضافه کردن اکسید زیرکونیوم در تمام ترکیبات سبب افزایش سرعت تشکیل هیدروکسی آپاتایت و از طرف دیگر ایجاد پوشش سبب افزایش مقاومت به خوردگی بعد از یک روز قرارگیری در محلول SBF شد.

به گزارش ستاد فناوری نانو، این پژوهش با راهنمایی دکتر علیرضا صبور و با مشاوره دکتر تقی شهرابی از اعضای هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس انجام شده است.