13378

13378

بررسي اثر افزودن نانو ذرات هيدروكسي آپاتيت بر خواص مكانيكي و سايشي سيمان استخواني با استفاده از روش نانو دندانه گذاري و نانو خراش

كارشناسي ارشد

مكانيك - مهندسي پزشكي - بيومكانيك

مهرماه 1393

مهرماه 1393

دكتر مجيدرضا آيت اللهي

چكيده سيمان استخواني به دليل تثبيت‌ پروتزها و مواد كاشتني در علم پزشكي و مهندسي پزشكي مورد توجه خاصي قرار گرفته است. سيمان‌هاي استخواني عموماً به دو گروه پليمري و سراميكي تقسيم مي‌گردد كه مرسوم‌ترين نوع پليمري آن، سيمان‌هاي استخواني اكريليكي است. خواص مكانيكي و زيستي سيمان استخواني اكريلكي نسبتاً ضعيف مي‌باشد كه با گذشت زمان باعث زوال در فصل مشترك سيمان- ايمپلنت يا سيمان- استخوان مي‌شود و اين امر به عدم پايداري و شكست مكانيكي و در نتيجه واماندگي سيستم پروتز منجر مي‌گردد. پژوهشگران بسياري تلاش كرده‌اند كه خصوصيات مكانيكي و زيستي سيمان استخواني را با استفاده از الياف و فيلرهاي تقويتي و زيست سازگار بهبود بخشند. ذرات هيدروكسي آپاتيت به عنوان فيلر سازگار با استخوان يكي از اين نوع فيلرهاي تقويتي و زيست سازگار است كه در سال‌هاي اخير تحقيقات زيادي را جهت بهبود خواص مكانيكي، زيستي، بيولوژيكي و فيزيكوشيميايي سيمان استخواني كامپوزيتيبه خود اختصاص داده است. هيدروكسي آپاتيت استخوان¬سازي را تحريك مي¬كند و باعث مي¬شود كه استخوان به درون تخلخل¬هاي موجود رشد كند و در نتيجه چسبندگي و پيوند مطلوبي با استخوان حاصل گردد. از سوي ديگر، پژوهش¬ها نشان داده¬اند كه هيدروكسي آپاتيت نانو ساختار با افزايش نسبت سطح به حجم، خواص مكانيكي بالاتر و زيست سازگاري مطلوب-تري نسبت به نمونه¬هاي ميكرومتري در محيط بدن دارد. در پژوهش حاضر، اثر افزودن دو نوع نانو ذرات هيدروكسي آپاتيت تجاري و هيدروكسي آپاتيت حاصل از استخوان گاو به عنوان نانو فيلر سازگار با استخوان بر روي خواص مكانيكي و سايشي سيمان استخواني اكريليكي با استفاده از آزمايش‌هاي دندانه گذاري و خراش نانو بررسي گرديده است. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه افزودن درصد معيني از نانو هيدروكسي آپاتيت به عنوان درصد بهينه باعث بهبود خواص مكانيكي و سايشي نظير سختي، چقرمگي شكست، مقاومت در برابر سايش و سختي خراش نمونه‌هاي نانو كامپوزيتي سيمان استخواني- هيدروكسي آپاتيت مي‌گردد. واژگان كليدي : سيمان استخواني نانو كامپوزيتي، هيدروكسي آپاتيت، آزمايش دندانه گذاري نانو، آزمايش خراش نانو، خواص مكانيكي و سايشي.