نانوذرات نویدبخش تولید محصولات ارتوپدی با قابلیت جایگزینی استخوان های آسیب دیده هستند.

صنعت ایمپلنت های ارتوپدی به سرعت در حال رشد است، طبق گفته آژانس تحقیقات و کیفیت مراقبت های بهداشتی، سالانه بیش از 450000 جراحی تعویض مفصل ران در ایالات متحده انجام می شود که همه آنها موفقیت آمیز نبوده و نیاز به عمل مجدد دارند.

مواد مورد استفاده توسط سیستم ایمنی رد نمی شوند و قادر به اتصال فعال به بافت استخوانی سالم هستند.

ایمپلنت های دهانه رحم تقویت شده با هیدروکسی آپاتیت که در سراسر جهان تولید می شوند یکی از پیشرفته ترین و جا افتاده ترین فناوری ها هستند. این محصول به دلیل زیست سازگاری و فعالیت بیولوژیکی، ماده معدنی اصلی در تولید مواد جایگزین بخشی از استخوان از دست رفته است.

فیکساسیون تولید شده در سوئد زمان بهبودی را کاهش می دهد، مقاومت پیوند استخوان در برابر ایمپلنت را بهبود می بخشد و سرعت تشکیل استخوان را افزایش می دهد.

این محصول به عنوان پرکننده استخوان برای درمان عیوب مادرزادی استخوان یا عیوب ناشی از جراحات و حوادث استفاده می شود.

میزان استفاده از پروتزهای زانو و هیپ در 10 سال گذشته در اکثر کشورهای جهان به دلیل افزایش میانگین سنی جمعیت و همچنین افزایش اعتماد به روش‌های جراحی ارتوپدی برای تعویض مفصل افزایش یافته است.

هر ساله تقریباً 3 میلیون عمل تعویض مفصل در سراسر جهان انجام می شود که اکثر آنها توسط این پلیمر انجام می شود.

در پستانداران، اسکلت استخوانی از آپاتیت کربناته و آپاتیت نیمه جایگزین شده تشکیل شده است که از تجمع نانوبلورهای آن و ارتباط آنها با کلاژن، ساختارهای سه بعدی، بافت استخوانی مانند استخوان قشر یا اسفنجی ایجاد می کند.

پلی اتیلن، در میان سایر مواد، به دلیل خاصیت روان کنندگی، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر سایش، 50 سال است که در ارتوپدی استفاده می شود.

یکی از شایع ترین بیماری های دژنراتیو پوکی استخوان است که 9.6 درصد از مردان و 18 درصد از زنان بالای 60 سال در سراسر جهان به آن مبتلا هستند. اگرچه افزایش سن به عنوان یکی از عوامل مهم در نظر گرفته می شود، اما این پدیده به دلایلی مانند تصادفات و حوادث به طور فزاینده ای در بیماران جوان تر رایج است.

در حال حاضر هزاران مقاله در زمینه استفاده از نانوذرات برای بهبود خواص این ایمپلنت ها منتشر شده است که در بحث های آزمایشگاهی نیز تاثیرات مطلوبی داشته است.

نویدبخش فناوری نانو برای توسعه ایمپلنت

نانولوله های کربنی یکی دیگر از مواد مورد استفاده در این زمینه است. نتایج تحقیقات نشان می دهد که استفاده از نانولوله های کربنی به عنوان تقویت کننده، خواص محصولات ارتوپدی را افزایش می دهد. به همین دلیل است که برخی از شرکت ها از این مواد در محصولات خود استفاده می کنند.

بنابراین، با پیشرفت علم و فناوری، محققان در تلاش هستند تا عملکرد اعضای بدن را با مواد مصنوعی به بهترین شکل شبیه سازی کنند. در زمینه ارتوپدی، استفاده از نانومواد می تواند وسیله ای برای بهبود خواص این ایمپلنت ها در داخل بدن باشد.

بدیهی است که انتظار بهبودی کامل و بازگشت به حالت طبیعی بدن پس از اعمال ارتوپدی دور از انتظار است. زیرا مواد ساخته شده توسط انسان و انسان هرگز نمی توانند عملکرد اندام های بیولوژیکی را به طور کامل شبیه سازی کنند. زیرا مواد مصنوعی و مصنوعی باعث ناراحتی و دردسر می شود.

هر ساله شرکت های تولید کننده محصولات ارتوپدی بر اساس گزارش فروش سالانه محصولات خود رتبه بندی می شوند. بر اساس این گزارش ها مجموع فروش این شرکت ها به بیش از 40 میلیارد دلار در سال می رسد و هر ساله این غول های صنعت ارتوپدی سرمایه گذاری زیادی برای خرید محصولات با برند شرکت های کوچک فناوری می کنند.

میزان استفاده از پروتزهای زانو و هیپ در 10 سال گذشته در اکثر کشورهای جهان به دلیل افزایش میانگین سنی جمعیت و همچنین افزایش اعتماد به روش‌های جراحی ارتوپدی برای تعویض مفصل افزایش یافته است. از آنجایی که میانگین طول عمر مواد کاشت استخوان کمتر از 15 سال است، به مواد زیستی ارتوپدی با کیفیت بهتر نیاز است.

به گزارش ای بی اس نیوز، گزارش صنعت “کاربرد فناوری نانو در پروتزها و ایمپلنت های ارتوپدی” توسط ستاد نانو منتشر شده است و جزئیات مربوط به کاربردها و تاثیرات پروتزهای ارتوپدی و فناوری ایمپلنت در حوزه پزشکی در آنجا منتشر شده است.

از سوی دیگر، انحطاط دیسک یک فرآیند طبیعی است که با افزایش سن رخ می دهد و باعث تغییر در ظاهر و ساختار شیمیایی دیسک می شود. این تغییرات بیولوژیکی باعث تخریب دیسک و کمردرد می شود. در تخریب خفیف که تنها بخشی از دیسک آسیب دیده است، از روش های غیر جراحی مانند فیکساتورهای خارجی استفاده می شود.

نانو بتونه استخوانی تولید شده در آلمان، که از نانوذرات هیدروکسی آپاتیت استفاده می کند، ترکیبی از نانو نانو زیستی است که برای ترمیم استخوان استفاده می شود.

نانو محصولات تجاری شده

پرکاربردترین نانومواد در ارتوپدی

استفاده از فناوری نانو در زمینه پروتزهای ارتوپدی و ایمپلنت باعث افزایش طول عمر و بهبود کیفیت این محصولات می شود.

مشکل تعویض مفاصل روز به روز در حال افزایش است، بنابراین فناوری باید در این زمینه نقش خود را ایفا کند و روش های قدیمی را به روز کند و آنها را با هم سازگارتر کند.

همچنین در دهه های گذشته شرکت های معروفی با آزمون و خطا اقدام به معرفی محصولات مبتنی بر نانو در این زمینه کرده اند که نوید خوبی برای بهبود عملکرد و طول عمر این نوع ایمپلنت ها می باشد.

فروش محصولات ارتوپدی بیش از 40 میلیارد دلار در سال است و این تعداد دائما در حال افزایش است و محققان به دنبال مواد زیست سازگار برای تولید محصولات در این زمینه هستند و نتایج تحقیقات نشان می دهد که نانومواد نویدبخش است. تولید محصولات ارتوپدی جدید که می تواند جایگزین بافت استخوان آسیب دیده شود.

در حال حاضر، تعویض مفصل ران و زانو بهترین و موثرترین روش برای از بین بردن آرتروز، کاهش درد، بازگرداندن حرکت بیمار و از سرگیری زندگی عادی است. زیرا عمل تعویض مفصل طبیعی با هدف کاهش درد و بازگرداندن حرکت به بیمار و بازگرداندن عملکرد مفصل به حالت عادی انجام می شود.