بررسی تاثیر اصلاح سازی سطح نانوذرات بر خواص پوشش نانوکامپوزیتی پلیمر-منیزیم فلوئورهیدروکسی¬آپاتیت برای کاربرد پزشکی

کاشتنی های فلزی با وجود خواص مکانیکی مناسب، از دو مشکل جدی برخوردارند. این مواد زیست فعالی مناسبی را ازخودنشان نمی دهند و با استخوان یکی نشده و به صورت مواد زیست خنثی عمل کرده و بافت رشته¬ای چگال اطراف آنها را می گیرد. از طرفی زیر لایه فلزی بدون پوشش در معرض خوردگی قرار دارد. به منظور بهبود این خواص کاشتنی، امروزه از پوشش¬های بیوسرامیکی بر روی کاشتنی¬های فلزی استفاده می¬شود. به دلیل شباهت ساختار و ترکیب شیمیایی هیدروکسی آپاتیت نانومتری مصنوعی با هیدروکسی آپاتیت بیولوژیک موجود در بخش معدنی بافت سخت بدن انسان، استفاده از هیدروکسی آپاتیت نانومتری برای کاشتنی های بدن موجب بهبود محسوس عملکرد آن ها می شود. پوشش هیدروکسی آپاتیت می تواند زیر لایه فلزی را از هجوم و خوردگی مایعات بدن محافظت کند و هم چنین قادراست با استخوان پیوند یکپارچه برقرار کند. با این وجود، پوشش مذکور خواص مکانیکی مطلوبی را نشان نمی دهد. با جایگزینی گروه¬های هیدروکسیل در ساختار هیدروکسی آپاتیت با یون فلوئور، باعث افزایش بلورینگی، کاهش کرنش کریستالی و در نتیجه پایداری شیمیایی و حرارتی آن می¬شویم. همچنین تحقیقات نشان می¬دهد که با جایگزین کردن منیزیم و کربنات به طور همزمان در ساختار هیدروکسی¬آپاتیت، می¬توان از آن به عنوان کاشتنی در بدن موجود زنده استفاده کرد. منیزیم بر تردی و شکنندگی استخوان تاثیر دارد و به طور غیر مستقیم متابولیسم استخوان را تحت تاثیر قرار می¬دهد. با وارد کردن اجزاء بیوسرامیکی در زمینه پلیمری زیست تخریب پذیر در ساختار کامپوزیت های زیستی می توان به خواص مکانیکی مناسب، انعطاف پذیری بیشتر در کاربرد و فعالیت بیولوژیک بهینه شده در کنار خاصیت مطلوب ترویج رشد استخوان دست یافت. اما تجمع نانوذرات بیوسرامیک در بستر پلیمر مهمترین چالش در تولید این نانوکامپوزیت¬هاست. واضح است که این عیب موجب پخش غیر یکنواخت نانوذرات بیوسرامیکی در بستر پلیمر وکاهش خواص مکانیکی می¬شود، در نتیجه گستره کاربرد آن¬ها را محدود می¬کند. اصلاح سازی سطح نانوذرات و سپس تهیه پوشش کامپوزیتی با آن ها می¬تواند محصولی با خواص مطلوب¬تر و ایده¬آل فراهم نماید.