ساخت و بررسی مقایسه ای نانوبیوسرامیک های نوین ویلمایت (willemite) و هاردستونایت (hardystonite) برای کاربردهای ترمیم استخوان

هدف این پژوهش آماده سازی و مقایسه خواص فیزیکی، مکانیکی و زیستی نانوذرات بیوسرامیک های نوین ویلمایت (zn2sio4) و هاردستونایت (ca2znsi2o7) بود. سرامیک های ویلمایت و هاردستونایت به ترتیب به کمک روش واکنش حالت جامد و سل-ژل تهیه شدند. ترکیب شیمیایی و ساختارکریستالی هر دوبیوسرامیک مورد بررسی قرار گرفت. پتانسیل زتا در محلول سرم فیزیولوژیک تعیین گردید. استحکام فشاری و مدول یانگ هر دو بیوسرامیک نیز اندازه گیری و مقایسه شد. همچنین توانایی تشکیل هیدروکسی آپاتیت در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) مورد بررسی قرار گرفت و آزمون سنجش سمیت نانوذرات در تماس با سلول های بنیادی مغز استخوان انجام گرفت. نتایج نشان داد که هاردستونایت پتانسیل زتای منفی تری را در محلول سرم فیزیولوژیک نسبت به ویلمایت ازخود نشان می دهد. همچنین از نتایج آزمون های سنجش خواص مکانیکی بدست آمد که بیوسرامیک ویلمایت استحکام فشاری و مدول یانگ بالاتری در مقایسه با بیوسرامیک هاردستونایت دارد. مقدار استحکام فشاری (4±88) و مدول یانگ (2/2±36) ویلمایت مقداری مطلوب و تقریبا مشابه با استحکام و مدول استخوان قشری انسان بود. همچنین آزمون غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) تشکیل لایه ها و رسوبات آپاتیت را بر سطح هاردستونایت نشان داد. این در حالی بود که بر روی سطح ویلمایت پس از 21 روز غوطه وری در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) هیچ گونه رسوب آپاتیتی مشاهده نشد. به عبارت دیگر قابلیت تشکیل رسوب آپاتیت بر روی هاردستونایت (زیست فعالی در محیط برون تنی) به مراتب بیشتر از ویلمایت است. آزمون mtt عدم سمیت و همچنین فعالیت زیستی و تکثیر سلول های بنیادی مغز استخوان انسان را در تماس با غلظت مشخصی از نانوذرات ویلمایت و هاردستونایت تأیید نمود. نتایج آزمون mtt نشان داد که نانوذرات هاردستونایت زیستایی و توانایی تکثیر سلول های بنیادی را بیشتر از نانوذارت بیوسرامیک ویلمایت افزایش داده اند. تمام این یافته ها نشان می دهد که بیوسرامیک ویلمایت سازگاری زیستی خوب، فعالیت زیستی متوسط و خواص مکانیکی بسیار خوبی دارد و برای استفاده در کاشتنی های تحت بار گزینه بسیار مناسبی به شمار می رود و بیوسرامیک هاردستونایت در مصارفی که سازگاری زیستی و فعالیت زیستی بالاتر مد نظر است گزینه ای مناسب می باشد.