به گزارش نیوزتل یک زیست ماده جدید توسط دانشمندان ژاپنی توسعه یافته است که یک آلیاژ فلزی فوق الاستیک است و به موفقیت و دوام طولانی مدت ایمپلنت لگن کمک می نماید.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، دانشمندانی که روی ترکیب آلیاژهای فلزی مورد استفاده برای ایمپلنت های پزشکی کار می کنند، به پیشرفت قابل توجهی دست یافته اند که منجر به تولید یک زیست ماده عالی با انعطاف پذیری و مقاومت در مقابل سایش شده است.
این آلیاژ فوق الاستیک جدید بر بعضی از مسائل ایمنی کلیدی غلبه کرده و نوعی بازیابی فشار و دوام مورد نیاز برای تعبیه های طولانی مدت در بدن انسان را عرضه می دهد.
این آلیاژ فلزی جدید ساخته دانشمندان دانشگاه “توهوکو” در ژاپن است. این ماده جدید می تواند بعنوان بخشی از عمل جایگزینی مفصل ران یا زانو استفاده گردد.
مواد فلزی مورد استفاده کنونی، سفت تر از استخوان هستند که می تواند منجر به آتروفی استخوان یا از دست رفتن تراکم شود. این در شرایطی است که مواد منعطف تر، مقاومت خود در مقابل سایش را در طول زمان از دست می دهند.
آلیاژهای فلزی فوق الاستیک موجود که معمولا در استنت ها و سیم های ارتودنسی مورد استفاده قرار می گیرند، بعنوان راهی برای عبور از این مرز میان دوام و انعطاف پذیری کارایی خویش را نشان داده اند، اما آنها حاوی نیکل هستند که خطر واکنش های آلرژیک را به همراه دارد و هنوز دانشمندان نتوانسته اند نسخه هایی بدون نیکل تولید کنند که همین خاصیت را عرضه نماید. ازاین رو دانشمندان ژاپنی در این مطالعه جدید برای یافتن یک چاره برای این مشکل دست به کار شدند.
این تلاش شامل تمرکز بر چیزی است که بعنوان “ضریب یانگ” یا “ضریب کشسانی” شناخته می شود که معیاری است برای توضیح این که چگونه یک ماده بر مبنای ساختار کریستالی خود به سادگی می تواند کشیده شود و تغییر شکل دهد. یک ماده انعطاف پذیر، دارای ضریب یانگِ پایین و یک ماده سفت دارای ضریب یانگ بالا است و محققان ژاپنی به دنبال کاهش فاصله ضریب یانگ بین استخوان انسان و فلز مورد استفاده برای ایمپلنت های پزشکی افتادند.
“شیائو ژو” نویسنده مسئول این مطالعه اظهار داشت: از آنجاییکه ضریب یانگ به سبب گیری کریستالی بستگی دارد، ما تک بلورهایی با جهت کریستالی خاص توسعه دادیم.
این آزمایش ها در نهایت منجر به ایجاد یک آلیاژ فوق الاستیک جدید انعطاف پذیر و سخت مبتنی بر فلز کروم شد که نرخ بازیابی خمش دو برابری را نسبت به آلیاژهای تجاری نیکل-تیتانیوم نشان داد. در عین حال، ضریب یانگ آن خیلی کم بود و آلیاژی ساخت که انعطاف پذیری آن مشابه با استخوان انسان است.
“ژو” اظهار داشت: ما می دانستیم که کروم دارای مقاومت خورندگی بالایی است، اما فوق الاستیسیته، انعطاف پذیری و مقاومت سایشی قابل توجه مواد مبتنی بر کبالت-کروم ما را شگفت زده کرد.
دانشمندان حالا درحال کار برای درک بهتر این مورد هستند که چرا آلیاژ آنها معروف به “Co-Cr-Al-Si” یا “CCAS” چنین خواص فوق العاده ای از خود نشان داده است و به بهبود بیشتر آن امید دارند.
با این وجود دانشمندان به این نتیجه رسیدند که این زیست ماده جدید در شکل فعلی خود یک نامزد امیدوارکننده برای کاربردهای زیست پزشکی است.
این تحقیق در مجله Advanced Materials انتشار یافته است.